提高金属制品强度方法

СПОСОБ  ПОВЫШЕНИЯ  ПРОЧНОСТИ  металлических изделий

研发增加产品强度的科学依据和方法，提高强度的产品可在极端机械和热负荷条件下使用。该方法通过使用材料，激发工作负载作用下的材料电子系统，使其产生高原子间键合力，从而在产品表面形成硬化层。

研发基于重费米子铈化合物，在产品表面形成硬化层，该化合物具有周期表IIIA-IVA族元素，其原子化学键共价度为0.3至0.7,具有填充或接近填充d电子壳层过渡金属。所述材料中原子间键合力的急剧增加，得益于激发工作负载作用下的电子子系统。对于承受循环和脉冲负载的产品，电子系统的弛豫时间应高于相互作用之间的时间间隔。对PS-90A航空发动机涂有CeCu2Si2化合物压缩机叶片实验样机进行疲劳测试，实验结果表明，它们的使用寿命增加了一个数量级以上。该项研发可应用于航空工业（飞机发动机）、机械制造、机床制造、制造对强度要求更高的产品。

      Разработаны научные основы, и предложен способ повышения прочности изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях экстремальных механических и тепловых нагрузок. Cпособ основан на формировании на поверхности упрочняющего слоя из материалов, в которых возникают высокие межатомные силы связи за счет возбуждения электронной системы материала под действием рабочей нагрузки.

      Разработка основана на формировании на поверхности изделий упрочняющего слоя из тяжелофермионных соединений церия с элементами IIIA-IVA групп периодической системы со степенью ковалентности в химической связи атомов от 0,3 до 0,7 или с переходными металлами с заполненной или близкой к заполнению d-электронной оболочкой. Резкое возрастание межатомных сил связи в указанных материалах связано с возбуждением их электронной подсистемы под действием рабочей нагрузки. Для изделий, испытывающих циклические и импульсные нагрузки, время релаксации электронной системы должно превышать интервал времени между воздействиями. Усталостные испытания опытных образцов лопаток компрессора авиадвигателя ПС-90А, покрытых соединением CeCu2Si2, показали повышение их ресурса более чем на порядок. Разработка может быть применена в авиастроении (двигатели летательных аппаратов), машиностроении, станкостроении, при изготовлении изделий с повышенными требованиями к прочности.