Повърхностно модифициране с наночастици на алуминий и алуминиеви сплави чрез високоенергийни потоци

Разработката има за цел получаването на модифицирани слоеве с наночастици от TiCN и AlN върху субстрат от алуминий и сплав AlSi12Cu2NiMg чрез селективно електроннолъчево претопяване, с повишена твърдост и износоустойчивост. Изследват се процесите на зародишо- и структурообразуване при бърза кристализация. На тази база ще се оптимизират технологичните режими на повърхностна обработка на алуминиеви сплави с високоенергиен източник.

Очаквани резултати:

• Получаване на модифицирани повърхностни научни резултати: слоеве с наночастици от TiCN и AlN върху субстрат от алуминий и сплав AlSi12Cu2NiMg с дебелини над 150 µm, микротвърдост над 2,5 пъти по-висока от тази на субстрата и по-висока износоустойчивост в сравнение с тази на субстрата.
• Ще бъдат определени технологичните параметри на процеса на селективно електроннолъчево претопяване.
• С помощта на статистически методи и моделиране ще бъдат определени технологичните параметри на процеса на селективно електроннолъчево претопяване, при които се получават слоеве с оптимални дебелини и свойства.
• Ще се разработи топлинен модел, при който се вземат предвид стойностите на честотата и амплитуда на сканиране по предварително зададена траектория на потока ускорени електрони. Чрез числени пресмятания ще се определят формата, размерите на стопената зона, също така и скоростите на кристализация в нея.
• Ще бъде получен материал с по-добри повърхностни свойства за производство на двигателни бутала и цилиндрови втулки.
• Ще бъдат обяснени получените повърхностни свойства с процесите на структурообразуване.
• Ще бъде изучен въпросът за ролята на наночастици с различен параметър на кристалната решетка върху процесите на кристализация с висока скорост.
• Механизмът на зародишообразуване върху наночастица ще бъде изяснен.