Российские ученые создали новый сплав для добычи полезных ископаемых
Фото: НИА-Заполярье
23 декабря 2019 г.
НИТУ "МИСиС" совместно с партнерами разработали новое поколение сверхтвердых сплавов для горно-промышленного оборудования, изготовленные из них инструменты и машины будут применяться для добычи полезных ископаемых в экстремальных условиях Арктики, рассказал руководитель проекта, профессор университета Евгений Левашов.
Отмечается, что ученые в рамках госпрограммы по развитию Арктики разработали принципиально новые крупнозернистые твердые сплавы, увеличившие прочность и износостойкость горного оборудования в два раза. Эти материалы обладают особой структурой с несколькими уровнями иерархии. Это означает, что материал содержит структурные составляющие с сильно различающимися размерами зерен – от 6-8 микрометров до 10 нанометров.
"Разработка представляет собой технологию производства нового поколения крупнозернистых твердых сплавов, обладающих особо однородной структурой с округлыми зернами карбида вольфрама и наномодифицированной кобальтовой связкой. За счет введения в состав сплава функциональных легирующих добавок и оптимизации режимов изготовления, в пластичной кобальтовой связке выделяются упрочняющие наночастицы пластинчатой формы с характерным размером 4-5 нанометров. Это обеспечивает одновременный рост трещиностойкости, прочности и износостойкости материала", – пояснил Левашов.
Промышленные испытания нового сплава были проведены в конце ноября 2019 года на шахте "Полысаевская" (Кемеровская область), разрабатываемой угледобывающей компанией СУЭК. В ходе испытаний проходческим комбайном на глубине 250 метров было переработано более 700 кубометров породы. Горные резцы из новых твердых сплавов продемонстрировали полное отсутствие сколов, при этом их ресурс на 80-100% превзошел лучшие отечественные и зарубежные аналоги.
Потребителями горно-добывающего инструмента из разработанных сплавов являются предприятия, специализирующиеся на шахтной/карьерной добыче горных пород различной прочности. В частности, Сибирская угольная энергетическая компания, "Мечел", "Алроса", "Апатит" и другие. Ожидается, что внедрение разработки позволит значительно повысить эффективность добычи полезных ископаемых на месторождениях Арктического региона РФ.
