- 15 сентября 2021 Поделиться новостью:
50 лет назад в нашей стране началось промышленное внедрение технологии ионного азотирования. 16 сентября 1971 года в городе Горький, во время празднования 750-летия со дня основания Н.Новгорода, на заводе Главуправления Миноборонпрома ГМЗ 1 состоялось первое совещание, посвященное вопросам развития технологии ионной химико-термической обработки в СССР.
Главный технический эксперт Богданов Владислав Васильевич
Эффект плазмы был впервые применен в качестве инструмента термической обработки немецким физиком профессором Вейнхельдтом. Однако, он не смог осуществить процесс азотирования из-за нестабильности тлеющего разряда и невозможности его контроля. Аналогичную нестабильность можно наблюдать в плазменной лампе. Разряд отскакивает от центрального шара и движется вокруг внутреннего стеклянного корпуса, пока не затухнет.
Вскоре после открытия, Вейнхельдт познакомился со швейцарским физиком и предпринимателем д-ром Бернхардом Бергхаусом. Совместными усилиями они смогли разработать, контролировать и вывести на рынок процесс ионного азотирования, в качестве альтернативы процесса газового азотирования. Несомненным преимуществом процесса ИА стал наилучший контроль над составом и свойствами нитридной и диффузионной зоны. Вторая мировая война, к сожалению, поставила точку на дальнейшем развитии технологии. Большая часть исследований и наработок были потеряны. Однако, в 50-х годах прошлого столетия данная технология, почти одновременно, начала активно развиваться в США и Германии. Одной из первых американских компаний, признавших полезность этого процесса, была General Electric. Инженеры G.E. д-р Клод Джонс, Дерек Стерджес и Стюарт Мартин успешно исследовали метод азотирования в тлеющем разряде и смогли применить его для широкого круга материалов. Несмотря на параллельное развитие технологии в США и Германии, большего успеха в освоении процесса ИА добились немецкие ученые. Работа Вейнхельдта и Бергхауса привела к созданию компании Klockner Ionen, которая коммерциализировала процесс ионного азотирования. Компания разработала и создала оборудование для ионного азотирования, а также выдала лицензии другим международным компаниям на создание аналогичного оборудования и разработку технологии.
В середине 70-х годов ученые Ахенского университета в Германии работали над улучшением методов контроля тлеющего разряда и других сопутствующих явлений, таких как дуговой разряд. В результате была разработана технология импульсного тока, которая дала возможность прерывать электрическую дугу до момента замыкания. Эта технология дала больше возможностей для контроля над процессом ионного азотирования.
Развитие ИХТО в СССР
Кто стоял у истоков технологии ионного упрочнения (фото из личного архива В. Богданова) Слева направо: 1 ряд - В. Богданов (руководитель тематики ионного азотирования, старший научный сотрудник ПНИТИ, инициатор совещания. 18 марта ему исполнилось 85 лет и он продолжает работу по данному направлению 65 лет!), Б. Арзамасов (проф. МГТУ), Д. Прокошкин (проф. МГТУ), Н. Апаев (проф. ГГУ), В. Некрасов (зам. главного металлурга ГМЗ), В. Федотов (нач. лаб. ПНИТИ) 2 ряд - А. Виноградов (м.с. МГТУ), В. Блинов (нач. сектора ВНИИЭТО), В. Ширяев (вед. инженер МОП), Ю. Черников (нач.лаб. ПНИТИ) |
В середине 60-х годов прошлого столетия, когда противостояние и "холодная война" двух мировых систем были в самом разгаре, назрела неотложная необходимость разработки и создания ответственной высококачественной и надежной техники.
По указанию МОП состоялась первая встреча с генеральным конструктором артиллерийского вооружения Петровым Ф.Ф., где была обсуждена предложенная идеология упрочнения изделий методами ИХТО, риски и эффективность применения технологии.
В результате были созданы директивная и проектная технологии и принято решение по оснащению производства установками ионного азотирования.
Однако, отечественные установки не выпускались, поэтому я, руководитель тематики и ответственный исполнитель, был вынужден лично обратиться со служебной запиской к зам. министра МОП по новой технике Ю.Д. Маслюкову о серьезном отставании СССР, ввиду отсутствия прогрессивного оборудования и технологии ИХТО, в которой нуждалась новая оборонная техника, в частности ракеты «Тополь», танковая и полевая артиллерия – мощные гладкоствольные орудия.
Юрием Дмитриевичем незамедлительно было дано указание провести организационное совещание с привлечением Минтяжэнергомаш, Минэлектротехмаш, Минавипром, МГТУ, МАДИ, МАИ и др. Таким образом, на 750-летие Нижнего Новгорода 16 сентября 1971 года на заводе Главуправления Миноборонпрома ГМЗ 1 состоялось первое совещание, посвящённое вопросам развития технологии ионной химико-термической обработки в СССР. По результатам совещания началось финансирование работ по проектированию и созданию оборудования сразу на двух предприятиях - отраслевом НИТИ МОП и ВНИИЭТО МЭТП.
Начался самый трудный, сложный и долголетний этап работ. Время шло, а установок, соответствующих техническому уровню зарубежных аналогов, не было. Изготовленные опытные образцы имели ряд серьезных недостатков и, в некоторых случаях, были неработоспособны.
Основными причинами всего этого были отсутствие опыта разработки взаимосвязанного и надежного комплекса газо-вакуумной, электронной, электротехнической техники и автоматизированных систем управления и регулирования ионно-плазменными процессами аномального тлеющего разряда. При этом, основные требования Ф. Ф. Петрова к оборудованию по обеспечению его надежности, производительности, мобильности и автоматизации процессов не были выполнены. Кроме того, отсутствие автоматизации не исключало негативного влияния человеческого фактора на работу оборудования и качество упрочнения ответственной продукции. В настоящий момент российские институты, которые стояли у истоков ионного азотирования, закрыли данное направление.
В эпоху развала Советского Союза российские научно-исследовательские институты, которые стояли у истоков ионного азотирования, урезали данное направление. Однако, благодаря труду советских исследователей, инженеров, материаловедов (уже в рамках коммерческих структур) технологиям ионной химико-термической обработки удалось пережить лихие времена и продолжить свое развитие уже на российских предприятиях.
За 50 лет ИХТО не потеряла своей актуальности, что ежедневно подтверждается активным спросом на технологию со стороны больших и малых промышленных предприятий. Потенциал упрочнения металлов и сплавов методами ИХТО еще далеко не исчерпан. В настоящий момент ведутся десятки НИОКР с ведущими предприятиями и КБ различных отраслей промышленности. Призываем всех заинтересованных в развитии ИХТО специалистов к активному сотрудничеству, готовы делится собственными компетенциями, участвовать в научно-исследовательских работах, решать ваши практические вопросы в сфере упрочнения деталей и узлов механизмов. Пишите свои предложения на e-mail ООО "Ионные Технологии".