علماء روس يطورون طريقة تضاعف عمر الفولاذ ومقاومته للتآكل

كشفت وزارة التعليم والعلوم الروسية عن تطوير علماء روس طريقة مبتكرة تهدف إلى زيادة عمر الفولاذ بنحو 50 مرة، مع تحسين ملحوظ في مقاومته للتآكل. وأوضحت الوزارة في بيان لها نقلته وكالة "تاس" أن هذه الطريقة تعمل على تحسين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للفولاذ.

وبينت الوزارة أن فريقا من المختبر العلمي للزرع الأيوني عالي الكثافة في جامعة تومسك للفنون التطبيقية طور طريقة جديدة لمعالجة الفولاذ، تعتمد على استخدام نبضات عالية الكثافة من حزم أيونات المعادن والغازات. وأظهرت التجارب المعملية أن هذا النهج قادر على تعديل بنية وخصائص المادة، مما يعزز مقاومتها للتآكل ومتانتها.

تركز الطريقة الجديدة على تشكيل طبقات سطحية بسماكات تتراوح بين ميكرومتر واحد وعشرات الميكرومترات، وتجمع بين عدة عمليات تشمل الزرع الأيوني النبضي عالي الكثافة، والانتشار المحفز إشعاعيًا، والتسخين السريع للسطح بالحزمة، ثم التبريد السريع جدًا للطبقة السطحية بفضل انتقال الحرارة إلى داخل المادة.

وأشارت أولغا كورنيفا، المشاركة في الدراسة، إلى أن التبريد السريع جدًا يساعد في منع تدهور خصائص المادة الأساسية أثناء الزرع، كما يؤثر في البنية الدقيقة وخصائص المادة التشغيلية بفضل تأثير التصلد الفائق.

وتهدف الدراسة إلى تحديد معامل الاحتكاك، وآليات التآكل، وسلوك الأسطح عند التلامس، وتحليل أسباب الضرر وطبيعة التآكل. وفي النهاية، يسعى العلماء إلى تطوير تقنية قابلة للتطبيق الصناعي لتعزيز مقاومة التآكل والمتانة، وإنشاء أجزاء وآلات محسنة.

يذكر أن الفولاذ يعتبر المادة الإنشائية الرئيسية في تصنيع أجزاء المعدات والآلات في جميع قطاعات الإنتاج الصناعي. ويعتبر الزرع الأيوني إحدى الطرق الأساسية لتحسين مقاومته للتآكل، على الرغم من محدودية تطبيقه سابقًا بسبب عمق الطبقة المعدلة الصغير نسبيًا. وقد نشرت نتائج البحث في مجلة The European Physical Journal Plus بدعم من وزارة العلوم والتعليم العالي الروسية.