Передовая технология закаливания должна снизить стоимость и сократить сроки производства оружия
На смену традиционному способу закаливания металла стрелкового оружия (нагрев и охлаждение) в России придет новый ионно-плазменный метод насыщения поверхности с помощью плазмы азота и углерода. Его разработкой занимается тульское КБ приборостроения, выигравшее тендер Минпромторга на 20 млн рублей.
Согласно техническому заданию Минпромторга, плазменному закаливанию после завершения разработки технологии будут подвергать пружинные механизмы новых пистолетов и автоматов, корпуса их магазинов, ствольные коробки, а также стальные и титановые части других видов вооружения.
Как рассказал «Известиям» заведующий кафедрой физики плазмы Томского государственного университета Андрей Козырев, для ионно-плазменного насыщения деталь помещают в вакуумную камеру, заполненную азотно-водородной плазмой, затем «бьют током», в результате чего на ее поверхности образуется азотированный слой. Метод напоминает процессы, происходящие в трубке ламп «дневного света».
Козырев также добавил, что ионно-плазменную обработку сейчас активно применяют для изготовления энергосберегающих стеклопакетов и в производстве автомобильных двигателей. В оружейном деле с его помощью можно будет добиться увеличения прочности металла в 1,5–2 раза.
— Вокруг детали зажигают электрический разряд. Далее — в зависимости от поставленных целей. Используются разные газы, добавляются разные вещества. Часто используется азот, особенно если речь идет об усталостной стойкости. Примерно так же упрочняют поршни автомобильных двигателей, — пояснил Андрей Козырев.
Согласно конкурсной документации, для обработки стальных элементов должна использоваться плазма температурой 450–600°С, для обработки титана и сплавов — температура порядка 800–950°С.
В результате обработки на поверхности детали образуется защитный слой толщиной всего 1–300 мкм, который препятствует вредному воздействию среды и трения на структуру металла. Твердость поверхности при этом вырастает до 2000 HV, что почти в два раза превышает твердость полностью закаленной стали.
По сравнению с объемной термообработкой (закалкой) насыщение ионами в 1,5–2 раза повышает также стойкость металла к «усталости», износу и коррозии, что не является пределом. По словам Андрея Козырева, были получены экспериментальные образцы металла, которые превышали по этим параметрам закаленную сталь до трех раз.
Кроме того, ионно-плазменное насыщение позволит сэкономить время и ресурсы на конечную обработку деталей вооружения — метод не требует очистки и финишного полирования деталей, поскольку они не деформируются как при температурной обработке. Также вдвое сократится количество этапов обработки деталей.
На разработку технологии из федерального бюджета было выделено 20 млн рублей. Создание промышленной технологии должно завершиться к концу 2013 года.