BR21882240 «Создание квазивысокоэнтропийного сплава с использованием казахстанского сырья и технологии производства прецизионных деталей на его основе» н.р. Исагулов А.З.

 

Актуальность

Большая часть прецизионных деталей среднего и тяжелого машиностроения (арматура газо- нефтепроводов, сменные детали насосов, металлургического оборудования, горных комбайнов и пр.) в настоящее время в РК поставляются из-за рубежа, что ставит страну в экономическую зависимость. Между тем уровень развития металлургического и литейного производства РК позволяет производить собственные прецизионные детали из соответствующих материалов. Например, достаточно развит метод ЛВМ (литье по выплавляемым моделям) и метод ЛГМ (литье по газифицируемым моделям), которые позволяют получать фасонные детали высокой геометрической точности и чистотой поверхности. Очевидно, что развитие собственных технологий  производства прецизионных деталей является для РК актуальной задачей, имеющей стратегическое значение.

Цель программы

Разработка состава квазивысокоэнтропийного сплава (КВЭС) с использованием казахстанского сырья и технологии производства прецизионных деталей на его основе для среднего и тяжелого машиностроения.

Ожидаемые и достигнутые результаты

На основании проведенного мониторинга определен объект исследований – элементы запорно-регулирующей арматуры – фланцы, уплотнительный кольца, диски, которые в настоящее время изготавливаются из высоколегированных сталей. В качестве предмета исследований определены конструктивная прочность изделий и специальные свойства (жаропрочность, жаростойкость  и др.), а также параметры структуры и фазовый состав. Определена и обоснована базовая система для последующих исследований- система FeCrNiCoMn. Выбор системы обусловлен хорошими свойствами, которые демонстрируют сплавы данной системы. на базе указанной системы с частичным использованием ферросплавов в качестве компонентов шихты. Полученные результаты показали принципиальную возможность развития данного направления исследований. Определена сырьевая база для разработки и производства КВЭС  с составляющими казахстанского содержания. По результатам подана статья «CIS Iron and Steel Review» (Москва, Россия). Создан сайт программы для освещения научных результатов реализации Программы, прозрачности деятельности исследовательской группы и  для привлечения потенциальных потребителей разработанной технологии.

На рисунке 1 приведены структура опытного сплава  и результаты МРСА в 4 точках. Как видно из данных таблицы 6 и приведенному характерному спектру в структуре присутствуют Fe, Cr, Mn, Co и Ni, причем их концентрация практически совпадает с концентрацией элементов, полученных на Poly Spec-F.

Структура опытного сплава представлена твердым раствором, предположительно по типу замещения с ГЦК-решеткой. В матрице также присутствуют незначительные включения, предположительно силикатной природы.

б

Рисунок 1- Характерный спектр опытного сплава (а,б,с)

Для определения возможных рисков, связанных с присутствием включений, был проведен количественный анализ основных характеристик включений. Количественные характеристики включений были получены с помощью ПО Thixomet Pro (рисунок 2)

Исследовательская группа

1 Исагулов Аристотель Зейнуллинович — научный руководитель, д.т.н., профессор, исполнительный директор;

ORCID 0000-0003-2174-9072

Researcher ID: C-7415-2016

Scopus Author ID: 57219418150

2 Ибатов Марат Кенесович — д.т.н., профессор кафедры «Транспортная техника и логистические системы»;

ORCID 0000-0001-5062-7790

Researcher ID N-9320-2017

Scopus Author ID 57189211438

3 Куликов Виталий Юрьевич — ответственный исполитель, к.т.н., профессор, зав. кафедрой «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0001-6191-8569

Researcher ID: N-5596-2017

Scopus Author ID: 56168395900

4 Квон Светлана Сергеевна — к.т.н., профессор кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0002-5439-4426

ResearcherID: N-5602-2017

Scopus Author ID: 57061892400

5 Кошебаева Гаухар Капеновна — д.э.н., профессор кафедры «Экономика и менеджмент предприятий»;

ORCID 0000-0002-0393-9844

Scopus Author ID: 56512359700

6 Аринова Сания Каскатаевна — PhD, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

Scopus Author ID 57192206332

7 Достаева Ардак Мухамедиевна — PhD, и.о. доцента кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0002-1982-2368

Researcher ID AAB-9478-2020

Scopus Author ID:  57160297400

8 Щербакова Елена Петровна — PhD, и.о. доцента кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0001-6678-6673

Researcher ID N-5639-2017

Scopus Author ID: 57211287717

9 Исагулова Диана Аристотелевна — PhD, и.о. доцента кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

Scopus ID 55778253200

10 Аубакиров Дастан Рахметоллаевич — PhD, старший преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0003-4193-5956

Scopus Author ID: 57194209750

11 Султангазиев Руслан Бауыржанович — PhD, и.о. доцента кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0002-3928-486X

Scopus Author ID: 57160291200

12 Доспаев Мурат Мантенович — д.т.н., главный научный сотрудник РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК» «Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева»;

Scopus Author ID:  57204315025

13 Фигуринене Ирина Владиславовна — к.х.н., доцент НАО «Медицинский универистет Караганды»;

Scopus Author ID:  56951245900

14 Кажикенова Сауле Шарапатовна — д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Высшая математика»;

ORCID 0000-0002-6937-1577

ResearcherID: P-5627-2017

Scopus Author ID: 36106908300

15 Шалтаков Сагындык Нагашибаевич — PhD, и.о. доцента кафедры «Физика»;

16 Нарембекова Айтбала, К.т.н., доцент кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0002-9066-6564

Scopus Author ID: 56505474200

17 Тулегенова Шолпан Ныгметовна — м.т.н., старший преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

18 Омарова Айдана Ержановна — м.т.н., докторант кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0002-6942-2020

Scopus ID 56901129500

19 Алина Арайлым Алтынбековна — м.т.н., преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0003-3577-4914

Scopus Author ID: 57218196165

20 Айтбаев Нурлан Берикулы — м.т.н., старший преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

Scopus Author ID: 57209175127

21 Ковалёва Татьяна Викторовна — м.т.н., с.н.с. КазМИРР;

ORCID  0000-0002-1186-1805

Researcher ID : A-2567-2017

22 Адамова Гульден Хасеновна — м.т.н., докторант кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

ORCID 0000-0001-6933-6571

Scopus Author ID: 57265976400

23 Сыздыкова Раушан Аманбековна — заведующая лабораторией кафедры «Нанотехнологии и металлургия»;

24 Шокубасова Салтанат Ромазановна — руководитель расчетного отдела;

25 Абдрахманов Мирхат Суэндикович — м.т.н., инженер кафедры «Нанотехнологии и металлургия».

 

Информация для потенциальных пользователей

Целевыми рынками предлагаемой продукции являются предприятия металлургической и литейной специализации, но опосредованно, как потенциальные потребители готовой машиностроительной продукции, такие секторы как горнодобывающая, металлургическая, обогатительная, нефтяная и другие.

Разработанная технология может быть внедрена на любом предприятии данных секторов экономики независимо от географической принадлежности, формы собственности предприятия и объемов выпускаемой продукции.