Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка нового поколения многофазных наноструктурированных автолистовых сталей с аустенитной матрицей, обеспечивающих повышенный уровень эксплуатационных свойств при общем снижении удельных затрат.

Докладчик: Беляков Андрей Николаевич

Должность: ведущий научный сотрудник, ведущий научный сотрудник

Цель проекта:
Целью данного проекта является создание новых сталей с TRIP (TRansformation Induced Plastisity) / TWIP (Twinning induced plasticity) эффектами, обладающих сбалансированным комплексом характеристик прочности, пластичности, способности к глубокой вытяжке при наименьшей стоимости для сталей этих классов за счет оптимизации их химического состава и технологии их обработки.

Основные планируемые результаты проекта:
В рамках выполнения проекта будут получены не только сталь и технология ее производства, но и целый ряд важных научно-технических результатов, которые обеспечат дальнейшее развитие TWIP/TRIP сталей с аустенитной матрицей.

Технический результат.
1. Fe-Mn-C сталь аустенитного класса, проявляющая TWIP и/или TRIP эффект, в которой высокая прочность (предел прочности 1500 МПа) сочетается с относительным удлинением 40…60%, а также способностью к глубокой вытяжке, что позволяет ее использовать для изготовления силовых элементов корпусов автомобилей и других объектов техники.
2. Опытно-промышленная технология изготовления листов из этой стали толщиной от 1 до 3 мм с базой данных по механическим свойствам, включая статические свойства, предел усталостной выносливости, коэффициент анизотропии пластичности, технологические свойства, которые включают стандартные характеристики по способности стали к глубокой вытяжке и гибки, коррозионные свойства, влияние низкотемпературного старения при режимах окрашивания на механические свойства.
3. База данных по механическим, технологическим и коррозионным свойствам листов из трех сталей Fe-Mn-C, отличающихся составом по Mn и C.

Следующие научно-технические данные будут получены.
1. Влияние химического состава на структуру и TWIP/TRIP превращения в сталях Fe-Mn-C аустенитного класса.
2. Закономерности формирования наноструктуры в TWIP/TRIP c величиной ЭДУ меньше и больше 20 мДж/м^2 в процессе холодной прокатки и влияние этой структуры на механические свойства, коррозионные свойства.
3. Закономерности деформационного старения в TWIP/TRIP c величиной ЭДУ меньше и больше 20 мДж/м^2 и влияние на него холодной прокатки.
4. Механизмы упрочнения TWIP/TRIP c величиной ЭДУ меньше и больше 20 мДж/м^2 и влияние на них холодной прокатки.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
а) наука и производство
1. Полученные в результате проекта данные позволят создать новую экономнолегированные стали аустенитного класса, проявляющих TWIP/TRIP эффекты, с комплексом высоких стабильных свойств, предназначенные для производства силовых деталей кузовов автомобилей, а также другую технику. Будут разработаны технологии их производства, включая термомеханическую обработку, позволяющие получать
в этих сталях уникальное сочетание прочности и пластичности.
2. Данные по эволюции структуры в процессе прокатки и растяжения сталей Fe-Mn-С с различным химическим составом, которые позволят существенно расширить существующие представления о механизмах упрочнения этих аустенитных сталей, а также о закономерностях двойникования и мартенситного превращения при больших пластических деформациях и их влияние на механические,
коррозионные и технологические свойства.
3. Данные по влиянию количества углерода и марганца на ЭДУ, деформационное поведение и эволюцию структуры при пластической деформации сталей Fe-0,6%С-18%Mn, Fe-0,5%С-14%Mn, Fe-0,4%С-11%Mn будут использованы по определению влияния примесей внедрения и замещения на деформационное поведение сталей, на формирование мартенсита деформации.
4. Закономерности деформационного старения сталей Fe-Mn-С аустенитного класса с различным химическим составом.

б) в образовательном процессе:
Будут внесены изменения и дополнения в существующие курсы по дисциплине «Деформационно-термическая обработка» и «Конструкционные стали и сплавы»

Текущие результаты проекта:
1. Был проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы

2. Были проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96.

3. Были разработаны и исследованы варианты возможных решений задачи и выбраны оптимальные варианты решения задачи

4. Обоснованы и разработаны методы получения нового поколения многофазных наноструктурированных автолистовых сталей.

5. Разработан оригинальный комплексный подход к созданию многофазных наноструктурированных автолистовых сталей.

6. Разработаны и обоснованы требования к химическому, фазовому составам, структурному состоянию, структурной и химической однородности металла, типу, количеству, размеру и морфологии, неметаллических включений, выделений избыточных фаз, структурных составляющих, содержанию и формам присутствия примесей, обеспечивающих наиболее высокий и стабильный комплекс технологических, служебных свойств разрабатываемых сталей.

7. Проведены теоретические исследования процессов и превращений, происходящих на всех этапах обработки нового поколения прогрессивных многофазных наноструктурированных автолистовых сталей.

8. Разработаны физико-химические методы прогнозирования неметаллических включений.