Этап 2

Резюме проекта, выполняемого

в рамках ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

по этапу № 2

 

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.586.21.0025

Тема: «Исследование перспективных для промышленного использования совмещенных методов интенсивной деформации сдвигом.»

Приоритетное направление: Индустрия наносистем (ИН)

Критическая технология: Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов

Период выполнения: 18.01.2016 - 31.12.2018

Плановое финансирование проекта: 37.153 млн. руб.

Бюджетные средства 15.00 млн. руб.,

Внебюджетные средства 22.153 млн. руб.

Получатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский

государственный авиационный технический университет"

Иностранный партнер: Жилинский университет

Ключевые слова: СОВМЕЩЕННЫЕ МЕТОДЫ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ, ИНТЕНСИВНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ, УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ МЕДНЫЕ СПЛАВЫ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

1. Цель проекта

Проект направлен на создание научных основ получения полуфабрикатов из медных сплавов электротехнического применения с повышенными физико-механическими свойствами.

Цель проекта – выявление и изучение основ получения медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами с помощью совмещенных методов интенсивной пластической деформацией: сдвиговой деформацией с редукционной обработкой и/или с ультразвуковым воздействием для передовых промышленных применений.

 

2. Основные результаты проекта

i) Выполнен анализ научно-технической литературы по ротационной ковке, волочению со сдвигом, всесторонней ковке, а также термической обработке, написан литобзор, позволивший обосновать и уточнить постановку задачи.

ii) Выбраны и закуплены исходные материалы (технически чистая медь марки М2, медный сплав БрХ, медный сплав системы Cu-Cr-Cd-Zr).

iii) Проведена спецификация исследуемых материалов с проведением химического анализа:

- с помощью спектрального анализа определён химический состав технически чистой меди М2, приобретённой в РФ, он соответствует ГОСТу.

- с помощью спектрального анализа определён химический состав низколегированного медного сплава БрХ, приобретённого в РФ, он соответствует ГОСТу.

- с помощью спектрального анализа определен химический состав экспериментального медного сплава системы Cu-Cr-Cd-Zr, изготовленного в УГАТУ.

iv) Проведены патентные исследования в области создания и исследования перспективных совмещенных методов ИПД для получения полуфабрикатов повышенной прочности в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.

v) Проведена методическая подготовка и научно-техническое обоснование технологических подходов реализации перспективных совмещенных методов ИПД (волочение со сдвигом и ротационная ковка со сдвигом) для получения прутковых полуфабрикатов повышенной прочности из медных сплавов электротехнического назначения.

vi) Выполнено математическое моделирование совмещенных методов ИПД. В ходе моделирования проведен комплексный анализ параметров напряженно-деформированного состояния образцов полуфабрикатов из медных сплавов электротехнического назначения, полученных совмещенными методами.

vii) Проведена оптимизация параметров обработки с использованием элементов факторного эксперимента на базе полученных виртуальных данных. В ходе выполнения данного пункта подобраны оптимальные технологические параметры обработки заготовок.

viii) Выполнена подготовка физического эксперимента. Разработаны и изготовлены опытно-экспериментальная оснастка и инструмент для реализации следующих методов: для волочения со сдвигом – комплект фильер, корпус волоки внутренний и корпус волоки внешний; для ротационной ковки со сдвигом – комплект бойков, комплект подкладочных пластин для обработки разных типоразмеров заготовок одним комплектом бойков, устройство для подачи заготовки и фиксации свободного конца заготовки. Проведена модернизация деформирующего узла, заключающаяся в изменении схемы приложения деформирующей силы.

Проведенные методическая подготовка, литературный обзор и патентные исследования послужат отправной точкой в решении задачи создания научных основ процессов получения медных сплавов электротехнического с повышенными физико-механическими свойствами.

Полученные в ходе второго этапа научно-технические решения, в том числе результаты компьютерного моделирования, результаты оптимизации технологических параметров, разработанные инструменты и оснастка необходимы для последующего этапа, связанного с физическим экспериментом для получения лабораторных образцов.

По результатам проведённого анализа литературных источников предложенные научно-технические подходы с элементами ИПД для получения медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами являются новыми.

В ходе второго этапа работ с помощью конечно-элементного компьютерного моделирования в области развития методов ИПД получен ряд новых результатов.

Полученные результаты полностью соответствуют плану-графику исполнения обязательств и техническому заданию к соглашению о предоставлении субсидии.

Полученные в ходе первого этапа результаты анализа литературных и патентных источников подтверждают актуальность предполагаемых научно-технических подходов, которые могут обеспечить уровень физико-механических свойств, сопоставимый с мировым.

Работы, проведенные на втором этапе, включающие компьютерное моделирование и оптимизацию параметров методов «волочение со сдвигом» и «ротационная ковка со сдвигом», позволили получить ряд новых результатов, сопоставимый с уровнем мировых разработок в области развития методов ИПД.

 

3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

Не предусмотрены на данном этапе проекта.

 

4. Назначение и область применения результатов проекта

В перспективе создаваемые научные основы могут использоваться для получения медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами, которые в свою очередь привлекательны для применения в сетях высокоскоростного железнодорожного транспорта.

Полученные на данном этапе результаты недостаточны для внедрения.

Полученные на данном этапе результаты недостаточны для прогнозирования их влияния на развитие научно-технических и технологических направлений с точки зрения производства. В то же время, в настоящее время в международном масштабе наблюдается резкое повышение внимания к высокоскоростным железнодорожным магистралям, и полученные результаты проекта могут быть фундаментом для развития более широкого международного сотрудничества.

 

5. Эффекты от внедрения результатов проекта

Полученные на данном этапе результаты недостаточны для внедрения.

 

6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Коммерциализацию планируется сделать предметом следующих совместных работ (в том числе НИОКР) на базе полученных научных результатов в рамках данного проекта.

В перспективе создаваемые научные основы могут использоваться для получения медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами, которые в свою очередь привлекательны для применения в сетях высокоскоростного железнодорожного транспорта.

 

7. Наличие соисполнителей

Соисполнители отсутствуют.