АР09058350 «Тау-кен шахта жабдықтарының бөлшектері үшін хромды үйкеліске төзімді шойындарды өндіру технологиясын әзірлеу және енгізу» ғ. ж. Щербакова Е. П.
Өзектілігі
Тау-кен жабдықтары үшін бірқатар бөлшектер хром шойындарынан жасалған. Осы шойындарды қолданудың айтарлықтай артықшылықтарына қарамастан, олардың кемшіліктері де бар-салыстырмалы түрде нашар құю қасиеттері (төмен сұйықтық, жоғары шөгу), сонымен қатар құймалардан бөлшектерді дайындау кезінде кесу қиын
Жобаның мақсаты
Қызмет ету мерзімін 1,5-2 есеге арттыруды қамтамасыз ететін бөлшектерді пайдалану шарттарына байланысты қасиеттердің оңтайлы кешені бар хромды шойындардан тау-кен-шахта жабдығының бөлшектерін өндіру технологиясын әзірлеу және енгізу.
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер
Топырақ сорғыларының ауыспалы бөлшектерін өндірудің қазіргі технологиялары мен заманауи әдістеріне талдау жасалды. Топырақ сорғыларының ауыстырылатын бөліктері зерттеу нысаны ретінде анықталды, өйткені едәуір бөлігі хром шойындарынан жасалған және жоғары антифрикциялық қасиеттерді қажет етеді. Қазіргі уақытта тау-кен жабдықтары жұмысының тиімділігін арттырудың негізгі бағыты ірі ауыстырылатын бөлшектерді өндіруге кететін материалдардың тозуға төзімділігі мен қаттылығын арттыру болып табылады.. Сонымен қатар, ұсақ бөлшектерді өндіруге арналған материалдарды зерттеуге арналған жұмыстардың саны жеткіліксіз. Сонымен қатар, бұл «тар жер» болып табылатын ұсақ бөлшектер, өйткені олар жиі істен шығады. Жүргізілген талдау және жергілікті мониторинг топырақ сорғыларының ұсақ бөлшектері (төлкелер, біліктер және т.б.) ірілерге қарағанда жиі істен шығатынын көрсетті (доңғалақ, бронедискалар), бұл сорғының жұмыс тиімділігін төмендетеді. Ұсақ бөлшектер, әдетте, антифрикциялық материалдардан (шойыннан) жасалады, өйткені олар тоғысу орындарында жұмыс істейді.
ҚР аумағында ұсақ құймаларды өндіру үшін құю технологияларына талдау жүргізілді. ҚР негізгі құралдарын ескере отырып, өндірістің ұсынылатын әдісі ретінде құйма бетінің жоғары сапасын қамтамасыз ететін қазақстандық мазмұндағы қаптамалық қоспаны пайдалана отырып, ҚСҚ құю ұсынылады.
Графит қосындыларының шойынның қасиеттеріне әсері туралы алдын-ала зерттеулердің нәтижелері келтірілген. Шойындардың үйкелске төзімді қасиеттерін жақсарту процесі берілген параметрлермен графит фазасын қалыптастыру болып табылады. Графит түзілу процесін құрамды түзету, сондай-ақ салқындату жағдайлары арқылы басқаруға болады. Пгд45 және Пгд 90 сәйкес келетін графитті қосындылардың мөлшері кезінде шойын МЕМСТ сәйкес қаттылықты сақтай отырып, оңтайлы сырғу коэффициентіне ие екендігі анықталды.
44 дерек бойынша ақпараттық талдау жүргізілді (2015 жылдан ерте емес басылымдар, оның ішінде ағылшын тіліндегі басылымдар талданды). Ақпараттық талдау көрсеткендей, графит қосындыларының формасы, таралуы және мөлшері шойындардың қасиеттерін, атап айтқанда трибологиялық және үйкеліске қарсы қасиеттерін нақты анықтайды. Соңғысы, өз кезегінде, шойынның химиялық құрамына және кейбір сыртқы параметрлерге, атап айтқанда құю температурасына байланысты. Осылайша, шойынның құрамын белгілі бір қоспалаушы элементтермен немесе олардың арақатынасымен реттей отырып, графит фазасы мен оның сипаттамаларын реттеуге болады, осылайша қорытпаның үйкеліске қарсы қасиеттеріне әсер етеді.
Графит фазасының сипаттамаларының әсері және қорытпаның кейбір қасиеттері (сырғу коэффициенті және қаттылығы) бойынша бастамашылық зерттеулер жүргізілді.
Қазақстанда құю өндірісіне жүргізілген талдау нәтижелері бойынша құймаларды дайындаудың негізгі тәсілі құм-сазды қалыптарға құю болып табылады. ҚСҚ құю ақауының салыстырмалы түрде жоғары пайызына қарамастан, бұл әдіс бірқатар артықшылықтарға ие: қалыптарды жасаудың қарапайымдылығы, олардың төмен құны, құймалардың ең кең спектрі үшін пайдалану мүмкіндігі және т. б.
|
|
|
|
Сурет – Топырақ сорғыларының бөлшектерін дайындауда қолданылатын құю тәсілдері |
|
 |
 |
| а — графит қосындыларының пішінін талдау |
б — графит қосындыларының ұзындығын талдау Сурет –Thixomet Pro қолдану үлгісі |
Зерттеушілер тобы
| 1 Щербакова Елена Петровна | Ғылыми жетекші, PhD, НТМ каф. доцентінің м.а.
ORCID 0000-0001-6678-6673 Researcher ID N-5639-2017 Scopus Author ID 55543103900 |
| 2 Достаева Ардак Мухамедиевна | PhD, НТМ каф. доцентінің м.а.
ORCID 0000-0002-1982-2368 Researcher ID AAB-9478-2020 Scopus Author ID 57160297400 |
| 3 Исагулова Диана Аристотелевна | PhD, НТМ каф. доценті
Scopus Author ID 55778253200 |
| 4 Адамова Гульден Хасеновна | НТМ кафедрасы МЕТД-21-1 тобының докторанты |
| 5 Ковалёва Татьяна Викторовна | НТМ кафедрасы МЕТД-19-1 тобының докторанты
Scopus Author ID 57211297553 |
| 6 Аубакиров Дастан Рахметоллаевич | НТМ кафедрасы МЕТД-19-1 тобының докторанты
ORCID 0000-0003-4193-5956 Researcher ID X-1767-2019 Scopus Author ID 57194209750 |
| 7 Кувардина Ақерке Аманқұлқызы | МЕТМ-20-1 кафедры НТМ кафедрасы МЕТМ-20-1 тобының магистранты |
Жарияланымдар тізімі
1 Щербакова Е.П., Достаева А.М., Квон Св.С., Тыртыкаева К.Т. Анализ мировых трендов производства деталей грунтовых насосов // Труды университета, Караганда: Изд-во КарТУ. – 2021. – № 3. – С. 82-86.
2 Щербакова Е.П., Квон Св.С. Влияние параметров графитных включений на свойства чугуна // Труды Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства – основа реализации Плана нации» (Сагиновские чтения № 13) (17-18 июня 2021 г.) – Караганда, 2021 г. С.1363-1364.
3 Щербакова Е.П. Сравнительный анализ литейных технологий рк с целью выбора метода // Труды Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства – основа реализации Плана нации» (Сагиновские чтения № 13) (17-18 июня 2021 г.) – Караганда, 2021 г. С.1365-1366.
4 Щербакова Е.П., Ковалёва Т.В., Аринова С.К., Адамова Г.Х. Влияние ультразвуковой обработки расплава на механические свойства антифрикционного чугуна АЧС-2 // Литейное производство, Москва: Издательский дом «Литейное производство». – 2021. – № 9. – С. 5-7.
Әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат
Алынған нәтижелер құю өндірісінің басқа технологияларында жүзеге асырылуы мүмкін, жаңа қорытпаларды жасау кезінде, құю мен балқытудың жаңа режимдерін жасау кезінде 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 өндіру технологиясын жасау және енгізу» ғ. ж. Аринова С.К.
Өзектілігі
Бұл тақырыптың өзектілігі баға/сапа тұрғысынан оңтайлы ыстыққа төзімді болаттардың жаңа құрамын табу қажеттілігіне байланысты. Басқаша айтқанда, қолданыстағы және қазіргі уақытта қолданылатын ыстыққа төзімді болаттардың өзіндік құнын минимум арттыра отырып, ыстыққа төзімділігін арттыру қажет. Мәселе Қазақстан Республикасында ыстыққа төзімді болаттар өндірісі іс жүзінде жолға қойылмағандығымен күрделене түсуде. Демек, әзірленген қорытпаның құрамы тым күрделі болмауы керек, сондықтан оны өндіру және одан құймалар жасау технологиясы негізгі құралдардың даму деңгейін ескере отырып, ҚР жұмыс істеп тұрған кәсіпорындарына бейімделуі және енгізілуі мүмкін.
Жобаның мақсаты
Қазақстан Республикасының (Қарағанды облысы) аумағында қолданыстағы негізгі құралдарды ескере отырып, жаңа жетілдірілген ыстыққа төзімді қорытпаларды, сондай-ақ олардың негізінде бөлшектер өндіру технологияларын жасау.
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер
Термодинамикалық модельдеу жүргізіліп, Thermo-Calc бағдарламасында темір-хром — никель-л. э. негізінде зерттелетін жүйенің фазалық диаграммалары құрылды. Оның нәтижелері бойынша зерттелетін жүйе мен қоспалауыш элементтер негізінің концентрациялық шектері белгіленіп, болжамды фазалық құрамы анықталды. Ыстыққа төзімді болаттарды пайдалану кезінде микроқұрылымның эволюциясы карбид фазасының өзгеруімен және G – фазасының пайда болуымен жүретіні анықталды, бұл ыстыққа төзімділікке теріс әсер етеді. Алайда, қорытпаның теңдестірілген құрамы қажетсіз фазалардың пайда болуын басуға және микроқұрылымның эволюция процесін болжауға мүмкіндік береді. Талдау нәтижелері бойынша N қосымша қоспалаумен Fe-Cr-Ni жүйесі негізінде ыстыққа төзімді болаттың жаңа құрамы ұсынылды. Ұсынылған құрамның қорытпасын зертханалық жағдайда балқыту бойынша эксперименттік зерттеулер мен оның қасиеттеріне сынақтар жүргізілді. Алынған нәтижелер ыстыққа төзімді қасиеттерді жетілдірудің таңдалған бағытының келешегін көрсетті.
 |
 |
Fe-Cr-Ni жүйесінің күй диаграммасының политермиялық бөліктері
Тәжірбиелік қорытпаның құрылымы
Зерттеушіллер тобы
| 1.Аринова Сания Каскатаевна | Ғылыми жетекші, PhD, НТМ каф. оқытушысы
Scopus Author ID 57192206332 |
| 2. Аубакиров Дастан Рахметоллаевич | НТМ каф. Аға оқытушысы
ORCID 0000-0003-4193-5956 Researcher ID X-1767-2019 Scopus ID 57194209750 |
| 3. Достаева Ардак Мухамедиевна | PhD, НТМ каф. аға оқытушысы
ORCID 0000-0002-1982-2368 Researcher ID AAB-9478-2020 Scopus Author ID 57160297400 |
| 4. Ковалева Татьяна Викторовна | НТМ каф. магистранты, докторант
Scopus ID 57211297553 |
Жарияланымдар тізімі
- Issagulov A.Z., Kulikov V.Yu., Kvon Sv.S., Ibatov M.K., Shcherbakova Ye.P. Studying properties of chrome cast irons modified with titanium carbide // Metallurgija, 60 (3-4), 2021, 299-302
Әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат
Алынған ғылыми нәтижелер металлургиялық және құю өндірісінің жаңа өндірістері мен учаскелерін әзірлеу кезінде қолданылуы мүмкін.