2021-2023 жылдарға арналған жас ғалымдарды мемлекеттік бюджеттен қаржыландыру жобалары бойынша ақпарат


АР09058350 «Тау-кен-шахта жабдығының бөлшектері үшін хромды үйкеліске қарсы шойындар өндіру технологиясын әзірлеу және енгізу» ғ.ж.  Щербакова Е.П.

Өзектілігі

Тау-кен жабдықтарына арналған бірқатар бөлшектер хромды шойыннан жасалған. Бұл шойындарды пайдаланудың айтарлықтай артықшылықтарына қарамастан, олардың кемшіліктері де бар-салыстырмалы түрде нашар құю қасиеттері (төмен сұйықтық, жоғары шөгу), сонымен қатар құю бөлшектерін жасау кезінде кесу арқылы өңдеу қиын

Жобаның мақсаты

Қызмет ету мерзімін 1,5-2 есеге арттыруды қамтамасыз ететін бөлшектерді пайдалану жағдайларына байланысты қасиеттерінің оңтайлы кешені бар хромды шойындардан тау-кен-шахта жабдығының бөлшектерін өндіру технологиясын әзірлеу және енгізу.

Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер

Топырақ сорғыларының бөлшектерін және тозуға төзімді қорытпаның құрамын өндірудің негізгі технологиялық параметрлері анықталды. Тозуға төзімді қорытпаның құрамы анықталды. Зертханалық жағдайда жасалған қорытпаның қасиеттері зерттелді.

Титанның 0,2% — ға дейін микролегирленуі графит фазасының айтарлықтай ұсақталуына және оның мөлшерінің біршама өсуіне әкелетіні анықталды, бұл сырғу коэффициентінің жоғарылауына ықпал етеді. Жүргізілген эксперименттік зерттеулер титанмен микролегирлеудің ҮҚШ-2 антифрикциялық сұр шойынның пайдалану қасиеттеріне жағымды әсерін растады. Титанды ҮҚШ-2 сөзінің құрамына 0,2% мөлшерінде енгізу графит фазасының ұсақталуына әкеледі, бұл сырғанау коэффициентіне және қорытпаның қаттылығына жағымды әсер етеді.

Зертханалық жағдайда жасалған қорытпаның қасиеттері зерттелді. Қорытпаның микроқұрылымдары, бөлшектердің механикалық қасиеттері туралы мәліметтер алынды.

Жүргізілген ақпараттық талдау кейбір элементтермен микролегирлеу графит фазасын ұнтақтауға және біркелкі етуге мүмкіндік береді деп болжады. Осы мақсатта келесі эксперимент жүргізілді. Зертханалық жағдайда тәжірибелі қорытпа балқытылды, тәжірибелі қорытпадағы классикалық ҮҚШ-2 шойынының құрамымен салыстырғанда титанның мөлшері 0,2% — ға дейін өсті, яғни.шамамен 2 есе. Титанның қажетті мөлшері FeT70 маркалы ферротитанды енгізу арқылы қамтамасыз етілді.

Титанның болуы графиттің ұнтақталуына ықпал етуі керек және осылайша шойынның механикалық қасиеттеріне, атап айтқанда сырғанау коэффициентіне жанама әсер етуі керек.

Қорытпа УИП-25 индукциялық пешінде балқытылды, құю құмды-сазды түрінде жүргізілді. Эксперимент барысында құю шарттары өзгерген жоқ. Толық салқындағаннан кейін үлгілер микроқұрылым мен механикалық қасиеттерді зерттеуге дайындалды. Ұнтақтар True металлографиялық кешенінде дайындалды, металлографиялық талдау үшін Thixomet Pro қолданылды, қаттылық Вилсон қатты өлшегішінде анықталды. Сырғанау коэффициенті COF-P01(M) құрылғысында келесі сипаттамалармен анықталды: құрғақ үйкеліс (майлаусыз), көлбеу бұрышы – 150; бұрыштық жылдамдық – 100/s.  Салыстыру үлгісі ретінде ҰҚШ-2 негізгі қорытпасы қолданылды.

Микроқұрылымды зерттеу нәтижелері тәжірибелік қорытпадағы графит қосындыларының орташа ұзындығы 27 мкм болғанын көрсетті. ҮҚШ-2 базалық қорытпасымен салыстырғанда графит қосындыларының ұзындығы 4 есе азайды. Сонымен қатар, графит алып жатқан аумақ шамамен 10% — ға өсті, бұл бос графит фазасының санының өсуін көрсетеді. Тәжірибелік қорытпадағы сырғанау коэффициенті 35% — ға өсті, бұл оның жоғары үйкеліске қарсы қасиеттерін көрсетеді, прототиптің қаттылығы шамамен 12% — ға өсті %.

 

   
№ 1 № 2
   
№ 3 № 4
 
№ 5

Зерттелетін үлгілердің микроқұрылымдары № 1-5

Зерттеу тобы

1. Щербакова Елена Петровна – ғыл. жет, PhD, НТМ каф. доцентінің м.а.

ORCID 0000-0001-6678-6673

Researcher ID N-5639-2017

Scopus Author ID 55543103900

2. Достаева Ардақ Мұхамедиқызы — PhD, НТМ каф. доцентінің м.а.

ORCID 0000-0002-1982-2368

Researcher ID AAB-9478-2020

Scopus Author ID 57160297400

3. Исағұлова Диана Аристотельқызы — PhD, НТМ каф. доценті

Scopus Author ID 55778253200

4. Адамова Гүлден Хасенқызы – НТМ каф. МЕТД-21 тобының докторанты

5. Ковалёва Татьяна Викторовна – НТМ каф. МЕТД-19 тобының докторанты

Scopus Author ID 57211297553

6. Әубәкіров Дастан Рахметоллаұлы – НТМ каф. МЕТД-19 тобының докторанты

ORCID 0000-0003-4193-5956

Researcher ID X-1767-2019

Scopus Author ID 57194209750

7. Алина Арайлым Алтынбекқызы – НТМ каф. МЕТД-20 тобының докторанты

ORCID 0000-0003-3577-4914

Scopus Author ID 57218196165

2022 жылғы басылымдар тізімі

1. Щербакова Е.П., Квон Св.С., Ковалёв П.В., Достаева А.М., Әубәкіров Д.Р. Қоспалаудың графит қосындыларының параметрлеріне және сұр шойындардың кейбір қасиеттеріне әсері // Университеттің еңбектері, Қарағанды: ҚарТУ басылымы. – 2022, № 3, С. 68-72

2. Квон Св.С., Щербакова Е.П. Титанмен қоспаланған ҮҚШ-2 қасиеттерін зерттеу // «Ғылым, білім және өндіріс интеграциясы — Ұлт жоспарын іске асырудың негізі» халықаралық ғылыми-практикалық конференциясының еңбектері (Сағыновские оқулары №14) 16-17 маусым 2022 ж. С. 209-210.

3. Ye.P. Chsherbakova, Sv.S. Kvon, A.M. Dostaeva, D.R. Aubakirov Studying the grafite phase in antifriction AChS – 2 cast iron // Metalurgija, Хорватия: Croatian Metallurgical Society. – 2022. — № 1 (61). – P. 200-202 (IF Scopus 0,388, Scopus процентиль – 37-й).

Әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат

Алынған нәтижелер Құю өндірісінің басқа технологияларында жүзеге асырылуы мүмкін, жаңа қорытпаларды жасауда, құю мен балқытудың жаңа режимдерін жасауда қолданылады. Алынған теориялық және практикалық нәтижелер өнеркәсіпте, инженерлік есептеулерде және оқу мақсаттарында пайдаланылатын болады.

 

AP09058352 «Жаңа ыстыққа төзімді қорытпаны және оның негізінде металлургиялық өндіріс үшін бөлшектерді алу технологиясын әзірлеу және енгізу» ғ.ж. Аринова С.К.

Өзектілігі

Бұл тақырыптың өзектілігі баға/сапа тұрғысынан оңтайлы ыстыққа төзімді болаттардың жаңа құрамдарын іздеу қажеттілігіне байланысты. Басқаша айтқанда, қолданыстағы және қазіргі уақытта қолданылатын ыстыққа төзімді болаттардың температураға төзімділігін олардың құнын минималды арттырумен арттыру қажет. Мәселе ҚР-да ыстыққа төзімді болаттар өндірісі іс жүзінде жолға қойылмағандығымен күрделене түседі. Демек, әзірленген қорытпаның құрамы тым күрделі болмауы керек, сондықтан оны өндіру және одан құю технологиясы негізгі құралдардың даму деңгейін ескере отырып, ҚР жұмыс істеп тұрған кәсіпорындарында бейімделіп, енгізілуі мүмкін.

Жобаның мақсаты

Қазақстан Республикасының (Қарағанды облысының) аумағында қолданыстағы негізгі құралдарды ескере отырып, жаңа жетілдірілген ыстыққа төзімді қорытпаларды, сондай-ақ олардың негізінде бөлшектер өндіру технологияларын жасау.

Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер

Тәжірибелі ыстыққа төзімді қорытпаның металлургиялық жабдығының бөлшектерін балқыту технологиясының режимдері жасалды және жасалған қорытпадан құймаларды алу үшін құю әдісін таңдау негізделді.

Жасалған қорытпадан құймаларды алу үшін құю әдісі негізделген және таңдалған. Қорытпа ретінде қосымша Nb легирленген 1Х18Н9Т болат негізіндегі қорытпаны пайдалану ұсынылады.

Құю әдісі ретінде газдандырылатын модельді (ҚГМ) құюды қолдану ұсынылады. ҚГМ моделінің материалы, таңдалған құю әдісі үшін оның оңтайлы құрамы жасалды. Өнеркәсіптік және құю полистирол қоспасын белгілі бір қатынаста және белгілі бір фракцияда қолдану ұсынылады.

Тәжірибелі ыстыққа төзімді қорытпадан металлургиялық жабдықтың бөлшектерін (агломерациялық торлардың торлары) балқыту технологиясының режимі әзірленді. Тәжірибелік қорытпа ретінде ниобиймен қосымша легирленген Fe-Cr-Сен базалық жүйесі қолданылады. Бұрын эксперимент арқылы анықталған ниобийдің оңтайлы мөлшері NbMe типті интерметаллидтің түзілуін бастайды, жүйеде титанның бастапқы болуы қажетсіз G-фазасын болдырмайды. Зертханалық зерттеулер негізінде одан әрі сынақтар жүргізу үшін жоспарлау матрицалары есептелген. Алынған нәтижелер негізінде процестің алдын ала технологиялық картасы әзірленді, оған сәйкес өндірістік алаңда өнеркәсіптік сынақтар жүргізілді.

   
а
  Тәжірибелік қорытпаның құрылымы (б, увеличение 500) и МРСА енгізу кезеңдері (а)
б  

Зерттеу тобы

  1. Арынова Сәния Қасқатайқызы — ғыл.жет., PhD, НТМ каф. оқытушысы

Scopus Author ID 57192206332

  1. Әубәкіров Дастан РахметоллаұлыНТМ каф. аға оқытушысы

ORCID 0000-0003-4193-5956

Researcher ID X-1767-2019

Scopus ID 57194209750

  1. Сұлтанғазиев Руслан Бауыржанұлы- PhD, НТМ каф. аға оқытушысы

ORCID 0000-0002-3928-486X

Scopus Author ID 57160291200

  1. Исағұлова Диана Аристотельқызы — PhD, НТМ каф. доценті

Scopus Author ID 55778253200

  1. Ковалева Татьяна Викторовна –НТМ кафедрасының магистранты, докторанты.

Scopus Author ID 57211297553

  1. Алина Арайлым Алтынбекқызы –НТМ кафедрасының МЕТД-20тобының докторанты

ORCID 0000-0003-3577-4914

Scopus Author ID 57218196165

  1. Адамова Гүлден Хасенқызы –НТМ кафедрасының МЕТД-21 тобының докторанты

2022 жылғы басылымдар тізімі

  1. S.K. Аrinova, Sv.S. Kvon, V.Yu. Kulikov, М.М. Abdildina, A.E. Omarova Thermodynamic modeling and Analysis of the structure of the heat-resistant alloys of system Fe-Cr-Ni // Metalurgija, Хорватия: Croatian Metallurgical Society. — – 2022. — № 2 (62). – P. 341-343.
  2. Арынова С.К., Квон Св.С., Исағұлова Д.А., Ковалёва Т.В., Әубакіров Д.Р. Металлургиялық өндіріс бөлшектерін өндіру үшін ыстыққа төзімді болаттарды пайдалану және жетілдіру перспективалары // Университеттің еңбектері, Қарағанды: ҚарТУ басылымы – 2022. – № 1. – С. 41-45.
  3. Арынова С.К., Әубәкіров Д.Р. Қоспалаушы элементтердің қорытпалардың микроқұрылымы мен ыстыққа төзімділігіне әсері // XVIII Халықаралық ғылыми және практикалық конференция материалдары «PROCEEDINGS OF ACADEMIC SCIENCE — 2022» (30 тамыз — 07 қыркүйек 2022 ж.) – Шеффилд, Том 2. С.50-60.

Әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат

Алынған ғылыми нәтижелер металлургиялық және құю өндірістерінің жаңа өндірістері мен учаскелерін әзірлеу кезінде қолданылуы мүмкін.

Без рубрики