海洋產業、造船和沿海基礎設施建設使用大量機械，這些機械在與鹽水接觸的過程中都會受到磨損。例如，泵、螺桿、絞盤、閘閥。據專家介紹，許多此類部件由耐腐蝕鋼材製成，其成分中除了鐵以外還含有鉻、鎳或鉬等元素。研究結果發表在Wear雜誌上。
然而，專家解釋說，這種保護有一個缺點。耐腐蝕性是由鋼件表面一層非常薄的薄膜（僅有幾納米）提供的，這層薄膜是獨立形成的，就像鋁製品上的氧化鋁薄膜一樣。如果部件受到摩擦，薄膜就會被損壞。因此，需要對其進行保護，同時增加其硬度。
鋼材鏽蝕
© 照片 : 國立研究型技術大學MISIS
科學家們開發出一種塗層，可以滿足所有必要的要求並可以保護薄膜：完美的附著力（塗層對部件的附著力強）、高硬度和相當的厚度。它是固定在金屬層中的鉭-鋯碳化物顆粒。當沒有摩擦時，碳化物對耐磨性幾乎沒有影響，而當有摩擦時，它們對薄膜進行機械保護。據專家介紹，增加材料表層的硬度往往比改進部件本身更經濟，也更有效。
"想象一個抽水泵。絕大部分此類設備是由於軸在密封區的腐蝕磨損而損壞的。之後，水進入驅動電機進而發生故障。所開發的渦輪軸部分的硬塗層可以極大地提高整個泵的壽命。關鍵表面的保護總是比賦予整個部件出色的性能更經濟。後者有時甚至是不可能的。"NUST MIS粉末冶金和功能塗層系高級研究員康斯坦丁·庫普佐夫評論道。
為了塗上保護塗層，科學家們使用了類似於焊接過程的電火花合金化方法。這種方法雖早已為人所知，但 NUST MISIS 專家建議在真空中進行加工。這提供了抗氧化保護並顯著提高了塗層的質量。研究人員指出，該技術受到兩項專利的保護。
侵蝕性環境中鏽蝕的鋼材
© 照片 : 國立研究型技術大學MISIS
未來，科學家計劃使塗層具有防水性，並排除金屬表面與腐蝕性環境的接觸。這將使我們更好地選擇最堅硬的耐磨損保護配方，並將有助於解決極地緯度地區結冰的問題。
"正在開發的塗層，其主要目的是用於海洋和沿海基礎設施。然而，這些塗層也可以應用於其他領域，如城市經濟和交通領域，在這些領域，除冰劑引起的磨損和腐蝕也是一個嚴重的問題。庫普佐夫說："防止腐蝕和磨損與安全間接相關，因為它降低了因設備故障而發生各種事故的風險。"
這項工作是在俄羅斯科學基金會"開發旨在保護海洋和沿海基礎設施免受腐蝕、磨蝕和穴蝕損耗的固體疏水塗層 "項目框架內進行的。