ИРН BR21882240 «Создание квазивысокоэнтропийного сплава с использованием казахстанского сырья и технологии производства прецизионных деталей на его основе» н.р. Исагулов Аристотель Зейнуллинович
Актуальность: Большая часть прецизионных деталей среднего и тяжелого машиностроения 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. Развитие собственных технологий производства прецизионных деталей является для РК актуальной задачей, имеющей стратегическое значение.
Цель проекта: разработка состава квазивысокоэнтропийного сплава (КВЭС) с использованием казахстанского сырья и технологии производства прецизионных деталей на его основе.
Ожидаемые и достигнутые результаты:
— разработка состава КВЭС;
— исследование фазового состава и структуры опытного КВЭС;
— исследование свойств опытного КВЭС и коррекция состава сплава;
— публикация 3 статей в зарубежных журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50%, 4 статей в журналах из базы КОКСОН, 2 заявки на патент РК и теме программы.
Достигнутые результаты:
Разработана технология получения прецизионных деталей на базе созданного КВЭС.
Разработаны составы квазивысокоэнтропийного сплава на основе системы Fe-Cr-Co-Ni-Mn-Nb-Mo, включающий, %: Co -15.6-13.2; Cr — 15.6-13.2; Fe -18.5-13.8; Ni -16.2-13.8; Mn — 15.2-14.5; Nb — 14.2-14.3; Мо -4.9-14.3. Разработанный сплав демонстрирует высокие механические свойства (прочность на сжатие, твердость, пластичность, износостойкость).
Разработан состав суспензии для производства оболочки при литье по выплавляемым моделям. Состав суспензии включает: 40-80% пылевидной массы шамотного боя, кварцевый песок фракции -100мкм -ост., нитрат алюминия и этилсиликат по 1% сверх 100%. Полученная суспензия имеет хорошие технологические свойства (живучесть и седиментационную стойкость), полученная из нее оболочка демонстрирует прочность и трещиностойкость, почти в 2 раза првышающие с аналогичные параметры оболочки из кварцевого песка. Кроме того, разработанный состав суспензии позволяет утилизировать шамотный бой, который представляет собой техногенный отход, требующий хранения и переработки.
Разработана технология получения прецизионных деталей из опытного КВЭС методом ЛВМ. На основании разработанной технологии выплавлены опытные образцы – звездочка верхнего вала транспортера. Испытания в реальных условиях эксплуатации показали, что срок службы, в среднем, увеличивается на 20% по сравнению с существующими.
Рисунок 1 — Структуры экспериментальных образцов: на рисунке указан номер образца
Список публикаций
1. Куликов В.Ю., Квон Св.С., Исагулов А.З., Аринова С.К. Study of the structure and phase composition of a quasi-high-entropy alloy of the Cr–Mn–Ni–Fe–Co–Nb system // CIS Iron and Steel Review, Москва: Изд-во «Руда и металлы». – Vol. 29 (2025), № 2. Pp.43-49. DOI: https://doi.org/10.17580/cisisr.2025.01.08 (База Scopus, процентиль 53).
2. Квон Св.С., Абильдина А.Р., Куликов В.Ю., Окишева К.Ю. Information Analysis of The Molybdenum and Silicon Effect on The Properties of The Co-Cr-Fe-Ni-Mn System // Труды университета, Караганда: Изд-во КарТУ имени Абылкаса Сагинова. – 2025. – № 2. – С. 27-32. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_2_27
3. Abildina A.R. Study of the effect of molybdenum on the properties of the Co-Cr-Fe-Ni-Mn-Nb QHEA//Наука и техника Казахстана – 2025. — №3 – С209-216. https://doi.org/10.48081/VBZO5882
4. Исагулов А.З., Квон Св.С., Куликов В.Ю. и др. FeCrNiCoMn жүйесі негізіндегі квазижоғарыэнтропиялық қорытпа құрамын ферроқорытпаларды ішінара пайдалану арқылы әзірлеу // Караганда: изд-во РПК Calibri, 2025. 120 с. ISBN 978-601-355-577-5.
5.Разработка состава квазивысокоэнтропийного сплава на основе системы FeCrNiCoMn с частичным использованием ферросплавов: Монография/ Исагулов А.З., Квон Св.С., Куликов В.Ю., Аринова С.К., Абильдина А.Р. — Навои, ООО «TEXNO PRINT NAVOI», 2025 – 96 с. ISBN 978-9910-8186-8-4
6. Способ получения квазивысокоэнтропийного сплава. Авторы Исагулов А.З., Ибатов М.К., Квон Св.С. и др. Евразийский патент № 050192. Дата выдачи: 19 июня 2025 г.
7. Способ получения квазивысокоэнтропийного сплава. Авторы: Исагулов А.З., Ибатов М.К., Квон Св.С. и др. Патент РК на изобретение № 37339, опубликован 30.05.2025, бюл. № 22.
8. Состав квазивысокоэнтропийного сплава. Авторы: Исагулов А.З., Ибатов М.К., Квон Св.С. и др. Патент РК на изобретение № 37284, опубликован 18.04.2025, бюл. № 16.
Исследовательская группа
Исагулов Аристотель Зейнуллинович — научный руководитель, главный научный сотрудник, д.т.н., профессор кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3 Scopus ID 55778253200.
Куликов Виталий Юрьевич — ответственный исполнитель, главный научный сотрудник, к.т.н., профессор кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 10 Scopus ID 57192206332.
Ибатов Марат Кенесович – главный научный сотрудник, д.т.н., профессор кафедры «Транспортная техника и логистические системы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 2. ORCID 0000-0001-5062-7790. Researcher ID N-9320-2017. Scopus ID 57189211438. SPIN-код: 8342-2209
Сагинтаева Сауле Саветовна — главный научный сотрудник, д.э.н., профессор кафедры «Экономика и менеджмент предприятия». КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Квон Светлана Сергеевна — главный научный сотрудник, к.т.н., профессор кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 9. https://orcid.org/0000-0002-5439-4426. ResearcherID: N-5602-2017. Scopus Author ID: 57061892400.
Кошебаева Гаухар Капеновна — главный научный сотрудник, д.э.н., профессор кафедры «Экономика и менеджмент предприятия». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3, https://orcid.org/0000-0002-0393-9844. Scopus Author ID: 56512359700.
Аринова Сания Каскатаевна — ведущий научный сотрудник, PhD, асс.проф. (доцент) кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3. Scopus ID 57192206332.
Достаева Ардак Мухамедиевна — главный научный сотрудник, PhD, профессор кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 6. ORCID 0000-0002-1982-2368. Researcher ID AAB-9478-2020. Scopus ID 57160297400.
Ахметов Амангельды Серикбаевич — старший научный сотрудник, PhD, старший научный сотрудник РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК» «Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева».
Исагулова Диана Аристотелевна — ведущий научный сотрудник, PhD, доцент кафедры «Металлургия и новые материалы», КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 2. Scopus ID 55778253200.
Аубакиров Дастан Рахметоллаевич — старший научный сотрудник, PhD, заведующий кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3. https://orcid.org/0000-0003-4193-5956. Scopus Author ID: 57194209750.
Султангазиев Руслан Бауыржанович — ведущий научный сотрудник, PhD, доцент кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 4. ORCID 0000-0002-3928-486X. Scopus ID 57160291200.
Доспаев Мурат Мантенович — главный научный сотрудник, д.т.н., главный научный сотрудник «Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева». Индекс Хирша 1. Scopus Author ID: 57204315025.
Фигуринене Ирина Владиславовна — ведущий научный сотрудник, к.х.н., доцент НАО «Медицинский университет Караганды». Индекс Хирша 1. Scopus Author ID: 56951245900.
Кажикенова Сауле Шарапатовна — главный научный сотрудник, д.т.н., профессор каф. Высшей математики. КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3, https://orcid.org/0000-0002-6937-1577. ResearcherID: P-5627-2017. Scopus Author ID: 36106908300.
Шалтаков Сагындык Нагашибаевич- старший научный сотрудник, PhD, старший преподователь кафедры «Физика». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 2, https://orcid.org/0000-0002-1186-1178. Scopus ID: 25025169700.
Нарембекова Айтбала — ведущий научный сотрудник, к.т.н., доцент кафедры «Металлургия и новые материалы», КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 2. ORCID 0000-0002-9066-6564. Scopus ID 56505474200.
Тулегенова Шолпан Ныгметовна — научный сотрудник, м.т.н., старший преподователь кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Алина Арайлым Алтынбековна — исполнитель, преподаватель кафедры «Металлургия и новые материалы», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 0, ORCID 0000-0003-3577-4914, Scopus ID 57218196165.
Айтбаев Нурлан Берикулы — исполнитель, ст. преподаватель кафедры «Металлургия и новые материалы», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша — 2, Scopus Author ID: 57211295299, ORCID: 0000-0002-7469-4442.
Ковалева Татьяна Викторовна — старший научный сотрудник, PhD, старший преподаватель кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова. Индекс Хирша 3, Researcher ID : A-2567-2017, ORCID 0000-0002-1186-1805, Scopus ID 57211297553.
Сыздыкова Раушан Аманбековна — лаборант, заведующая лабораторией кафедры «Металлургия и новые материалы». КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Шокубасова Салтанат Ромазановна — лаборант, руководитель расчетного отдела. КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Абдрахманов Мирхат Суэндикович — научный сотрудник, м.т.н., заведующий Международным центром материаловедения. Индекс Хирша 0 ORCID 0000-0003-3915-3293.
Информация для потенциальных пользователей:
Новые знания будут способствовать развитию национальной школы металловедения и физики металлов, что выведет отечественную металлургическую науку на принципиально новый уровень.
Область применения:
Областью применения данной программы является металлургическое и машиностроительное производство для таких предприятия как ТОО «Корпорация «Казахмыс», АО «Qarmet», ТОО «КМЗ им. Пархоменко» и другие.
- BR24993020 «Разработка и внедрение технологии изготовления сложнолегированных сталей с гомогенной структурой за счет синергии воздействий на расплав» — н.р. — Исагулов А.З.
- BR24993020 «Разработка и внедрение технологии изготовления сложнолегированных сталей с гомогенной структурой за счет синергии воздействий на расплав» — н.р. – Абеуов Е.А.