Этап 3
Резюме проекта, выполняемого
в рамках ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
по этапу № 3
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 - 30.06.2019
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
1. Разработаны методики получения образцов в НС и/или УМЗ состоянии промышленно перспективными методами ИПД: волочением со сдвигом и ротационной ковкой со сдвигом. Также разработаны/составлены методики проведения испытаний физико-механических свойств для получаемых образцов и методики определения параметров тонкой структуры.
2. Выполнена подготовка оборудования и инструмента. По разработанной методике получены опытные образцы полуфабрикатов электротехнического назначения в УМЗ состоянии из технически чистой меди марки М2, сплава БрХ1 и сплава
системы Cu-Cr-Cd-Zr перспективными для применения в промышленности методами ИПД: волочением со сдвигом и ротационной ковкой со сдвигом.
3. Проведены комплексные исследования микроструктуры и физико-механических свойств, полученных образцов полуфабрикатов в УМЗ состоянии, согласно разработанным в рамках проекта методикам. Показано, что в результате применения разработанных научно-технических подходов и обработке заготовок по предложенным промышленным методам в получаемых полуфабрикатах формируется УМЗ структурное состояние, обеспечивающее повышенный комплекс физико-механических свойств.
4. Проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. По полученным в ходе проекта научно-техническим результатам подана заявка на патент РФ на изобретение №2018137632 "Способ изготовления электроконтактного провода для высокоскоростного железнодорожного транспорта". Проверена патентная чистота поданной заявки.
5. Исследованы механические свойства образцов, полученных от иностранного партнера, согласно разработанным в рамках проекта методикам. Показана перспективность совмещения деформационной и ультразвуковой обработки с целью получения полуфабрикатов из меди и медных сплавов электротехнического назначения с повышенным комплексом физико-механических свойств.
6. Разработан проект технического задания (ТЗ) на проведение опытно-конструкторских работ (ОКР) по теме: «Разработка опытно-промышленных образцов изделий кабельной промышленности с повышенными эксплуатационными характеристиками».
7. Выполнен анализ и обобщение результатов исследования. В результате исследований было показано, что разработанные методы – волочение со сдвигом и ротационная ковка со сдвигом являются перспективными для внедрения в промышленность страны. На примере технически чистой меди марки М2, сплава БрХ1 и сплава системы Cu-Cr-Cd-Zr показано, что их применение при обработке меди и медных сплавов электротехнического назначения обеспечивает получение полуфабрикатов в УМЗ структурном состоянии, обуславливающем, в свою очередь, повышенный комплекс физико-механических, и соответственно, эксплуатационных характеристик готового изделия. На основе научных результатов проекта написана и успешно защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. По полученным результатам проекта опубликован ряд статей в международных научных изданиях, входящих в базы данных WoS и/или Scopus.
Получены образцы прутков из медных сплавов электротехнического назначения заданной геометрии с повышенными на 20% относительно требований ГОСТ физико-механическими свойствами.
Новизна связана с реализацией крайне немонотонного деформационного воздействия сдвигом и редукцией в процессе совмещенной пластической обработки и наложения ультразвука.
Полученные результаты полностью соответствуют плану-графику исполнения обязательств и техническому заданию к соглашению о предоставлении субсидии.
Полученные физико-механические свойства исследованных медных сплавов являются конкурентоспособными с аналогичной продукцией, выпускаемой ведущими японскими, китайскими и др. производителями.
3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
По результатам проведенных исследований подана заявка на получение патента РФ на изобретение №2018137632 "Способ изготовления электроконтактного провода для высокоскоростного железнодорожного транспорта".
4. Назначение и область применения результатов проекта
Перспективной продукцией на базе полученных научных основ является номенклатурный ряд контактных проводов для сетей высокоскоростного железнодорожного транспорта, в том числе и высокоскоростного.
Проведенные оценки технической реализации полученных научно-технических результатов и отраженные в диссертационной работе выявили потенциал их практического использования, что подтверждено актом внедрения на предприятии.
В настоящее время в международном масштабе наблюдается резкое развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта, и полученные результаты проекта могут быть использованы для развития этой сферы, что позволяет улучшить как социальную коммуникацию внутри страны, так и расширить сектор международного сотрудничества.
5. Эффекты от внедрения результатов проекта
Если сделать акценты на приложении результатов в развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта, то можно говорить о повышении качества жизни и ускорении коммерческой и социальной коммуникации.
6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта
Ближайшей перспективой коммерциализации в рамках НИОКР полученных научных основ может быть создание технологий получения массовой продукции из медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами для применения в сетях высокоскоростного железнодорожного транспорта, для электродов контактной сварки и др.
7. Наличие соисполнителей
Соисполнители отсутствуют.
