Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание высокоэффективной технологии получения ультрадисперсных структур в крупнозернистых литых заготовках конструкционных металлов и сплавов методами интенсивной пластической деформации.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.447.11.2002
Организация
ИФПМ СО РАН

Создание высокоэффективных и малозатратных технологий для решения проблем устранения межкристаллитной хрупкости конструкционных металлов и сплавов в литом состоянии за счет формирования в них посредством интенсивной пластической деформации (ИПД) ультрадисперсной структуры, обеспечивающей повышение прочностных характеристик в 1,5-2 раза при одновременном росте пластичности в 2-3 раза и резком увеличении усталостной прочности, коррозионной стойкости и свариваемости.

Этапы проекта

1
15.07.2005 - 08.12.2005
В результате исследования установлены технологические режимы формирования ультрадисперсной (ультрамелкозернистой) структуры в крупногабаритных литых заготовках титана ВТ1-0 и сплава ВТ6 методом разностороннего («abc») прессования (в том числе методом разностороннего прессования в сочетании с обратимым легированным водородом). Показана возможность дальнейшего диспергирования зеренной структуры и повышения прочностных свойств путем дополнительной пластической деформации прокаткой при комнатной температуре.
Разработанные технологии позволяют в 1,5-2 раза увеличить прочностные характеристики крупногабаритных литых заготовок титана ВТ1-0 и сплава ВТ6 и изготавливать полуфабрикаты в виде прутков, плит, колец с высокими эксплутационными свойствами.
Данные полуфабрикаты могут быть использованы для изготовления деталей и элементов конструкций в авиакосмической технике, судостроении и машиностроении.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
1. Разработаны конструкторские решения по оптимизации технологии изготовления модельных образцов из ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6 с присвоением документам литеры "Т".
2. Выполнены необходимые расчеты, подтверждающие технико-экономические показатели, установленные техническим заданием и предшествующими стадиями разработки.
3. Разработаны и обоснованы технические решения, обеспечивающие показатели надежности, установленные техническим заданием и предшествующими стадиями разработки.
4. Рассчитаны показатели технологичности изготовления ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6.
5. Приняты основные принципиальные решения по технологии измельчения литой крупнозернистой структуры и производства ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6, выпущена необходимая технологическая документация (ТД) с присвоением ей литеры «П».
6. Выявлены возможности применения покупных, стандартных, унифицированных или освоенных производством видов оборудования (печи, прокатные станы, прессы, экструдеры, кузнечно-штамповое оборудование).
7. Проведен технологический контроль конструкторской документации;
8. Проведена метрологическая экспертиза документации. Внесены коррективы и дополнения в эскизы (проекты) технических условий (ТУ), технологической документации (ТД) на техпроцесс изготовления изделий и конструкторской документации на технологическую оснастку.
9. Разработаны, изготовлены модельные образцы ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6 по оптимальным вариантам технологического процесса и исследованы их структуры и свойства.
10. Произведена оценка эксплуатационных свойств ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6 в сравнении с аналогами.
11. Произведена оценка технологического процесса изготовления модельных образцов ультрамелкозернистых титана ВТ1 0 и сплава ВТ6 в отношении соответствия требованиям экономики.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
В рамках выполнения 3-го этапа работ по госконтракту:
Разработана опытно-промышленная технология измельчения литой крупнозернистой структуры в заготовках коррозионностойких свариваемых конструкционных металлов и сплавов (титан ВТ1-0 и сплав ВТ6) при ИПД до ультрадисперсного структурного состоя-ния. Разработана конструкторская документация, предназначенная для изготовления и ис-пытания опытного образца конструкционных металлов и сплавов (опытной партии), без присвоения литеры, в том числе проекта ТУ, эксплуатационной документации (ЭД) и ра-бочей ТД.
Проведена метрологическая экспертиза КД.
Проведены дополнительные патентные исследования.
Установлены экономически целесообразные методы получения заготовок.
Рассчитаны показатели технологичности конструкции изделия;
Проведен технологический контроль конструкторской документации.
Изготовлена по разработанной технологии опытная партия полуфабрикатов:
из ультрамелкозернистого титана ВТ1-0:
прутки диаметром 80 мм и длиной 200 мм;
плиты толщиной 60 мм, шириной 100 мм и длиной 160 мм;
из ультрамелкозернистого сплава ВТ6:
кольца с внешним диаметром 300 мм, внутренним диаметром 200 мм и высотой 80 мм;
П-образный профиль из сплава ВТ6 с полкой 30мм.
Разработана ПМ предварительных испытаний
Проведены предварительные испытания изготовленных по разработанной технологии опытной партии полуфабрикатов по программе и методикам предварительных испытаний. Проведена корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и предварительных испытаний опытной партии с присвоением КД и ТД литеры "О" и дора-ботка опытного образца.
Разработана ПМ приемочных испытаний.
Проведены приемочные испытания.
Выполнена конструкторско-технологическая проработка применения материалов с ульт-рамелкозернистой структурой с учетом полученных по проекту результатов с целью их использования в конкретных изделиях.
Проведены маркетинговые исследования и подготовлен актуализированный бизнес-план.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

2.2 Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с хозяйствующими субъектами)
Перспективные материалы для авиакосмической техники: 1. Исследование процесса электролитно-плазменного синтеза и характеристик получаемых оксидных слоев с целью расширения использования сплавов титана в горячих трактах ракетных двигателей. 2. Исследование состава, структуры и свойств керамикоподобных электролитно-плазменных покрытий на авиалях для их защиты в условиях коррозионного, механического воздействия и повышенных температур. 3. Изучение особенностей и закономерностей формирования градиентных структурных состояний в высокопрочных материалах при интенсивных внешних воздействиях. 4. Влияние температуры второй ступени выдержки при охлаждения из бета -области на структуру и механические свойства при последующем старении сплава VST5553. 5. Исследование влияния анизотропии бета зерна и внутренней субзеренной структуры на пластические свойства сплава VST5553. 6. Исследование влияния режимов интенсивной пластической деформации на структуру аустенитной нержавеющей стали. 7. Исследование влияния особенностей наноструктуры наногранулированных композиционных покрытий металл-диэлектрик на их магнитотранспортные свойства и прочностные характеристики. 8. Исследование морфологии поверхности, структуры, субструктуры и фазового состава пленок оксидов титана. 9. Разработка перспективных наноматериалов с эффектом памяти формы на основе никелида титана. 10. Исследование взаимодействия импульсного когерентного излучения с материалами, используемыми в авиакосмической промышленности (аморфные, нанокристаллические, титановые, алюминиевые сплавы). 11. Изучение формирования тонкой структурны в промышленном, однофазном,титановом сплаве ВТ5-1 при интенсивных внешних воздействиях.
Продолжительность работ
2010, 2 мес.
Бюджетные средства
2,2 млн
профинансировано
Разработка научных основ повышения эксплуатационных и технологических свойств перспективных конструкционных материалов: 1. Исследование структуры и свойств высокопрочных нано- и ультрадисперсных вольфрамовых псевдосплавов W-Ni-Fe, полученных методом электроимпульсного плазменного спекания 2. Исследование структуры биметаллических соединений, полученных сваркой взрывом 3. Исследование структуры и свойств новых эвтектических алюминиевых сплавов с повышенной прочностью и технологичностью 4. Исследование микроструктуры и фазового состава жаропрочных мартенситных сталей. 5. Исследование влияния состава матрицы и легирующей добавки на критические характеристики низкотемпературных Nb3Sn сверхпроводников, полученных по бронзовой технологии 6. Изучение структурно-фазовых превращений в аморфных и нанокристаллических сплавах, подвергнутых МПД (мегапластической деформации) 7. Исследование влияния деформации и поврежденности конструкционных материалов на их теплофизические свойства 8. Исследование влияния температуры интенсивной пластической деформации на структуру армко железа 9. Разработка упрощенного метода определения температуры полного полиморфного превращения в сплавах титана 10. Определение области термодинамической устойчивости гамма-фазы MgH2 на T-P диаграмме 11. Влияние структуры аустенита на превращения при охлаждении и свойства низкоуглеродистых сталей с мартенситной структурой
Продолжительность работ
2010, 2 мес.
Бюджетные средства
2 млн
профинансировано
Тема
Создание высокоэффективной технологии получения ультрадисперсных структур в крупнозернистых литых заготовках конструкционных металлов и сплавов методами интенсивной пластической деформации.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
4
Тема
Разработка и исследование объемных конструкционных наноструктурных материалов, получаемых методами интенсивной пластической деформации с участием научных организаций Бразилии.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 16 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка композиций и методов получения нового класса конструкционных наноструктурированных сплавов на основе системы Fe-Cr с повышенной стойкость против специфических видов коррозии и коррозионно-механических разрушений.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка критериев устойчивости процесса формоизменения и методики прогнозирования места и момента разрушения металлов, сплавов и горных пород на основе волновой модели пластической деформации на установке: "Автоматизированный лазерный телевизионный измерительный комплекс для анализа напряженно-деформированного состояния объектов (ЛАЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС) (рег. № 4-71)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
1
Тема
Развитие сырьевой базы и создание нового поколения вольфрамсодержащих твердых сплавов с улучшенным сочетанием твёрдости, износостойкости, прочности, трещиностойкости и повышенными служебными характеристиками.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
14