The object of research, development or design (in Russian) : Поковки и заготовки из экономнолегированных марок сталей, подвергнутые термомеханической обработке

The object of research, development or design (in Kazakh) : Термомеханикалық өңдеуге ұшыраған үнемді легірленген болат маркаларынан жасалған соғылма және дайындамалар

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является создание энергоэффективной технологии термомеханической обработки, включающей горячую обработку давлением и последующую термическую обработку заготовок из экономнолегированных сталей различного назначения для горно-металлургического машиностроения

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – тау-кен металлургиялық машинажасау үшін әртүрлі мақсаттағы үнемділегірленген болаттардан жасалған дайындамаларды ыстықтай қысыммен өңдеу және кейіннен термиялық өңдеуді қамтитын термомеханикалық өңдеудің энергия тиімді технологиясын құру

Методы исследования (на русском) : При разработке новой технологии термомеханической обработки, включающей горячую обработку давлением и последующую термическую обработку заготовок из стали 5ХВ2С были использованы следующие методы научного исследования: анализ научно-патентной литературы, планирование эксперимента, компьютерное моделирование в специализированном программном комплексе DEFORM, физический эксперимент и обработка экспериментальных данных. Методами рентгеноструктурного анализа, световой и сканирующей электронной микроскопии c системой качественного и количественного микрорентгеноспектрального анализа исследованы элементный и фазовый состав образцов стали 5ХВ2С, подвергнутых комбинированной термомеханической обработке на различных режимах. Определение значений показателей твердости производили на твердомере DuraJet-10 методом Роквелла по стандартной методике и микротвердомере Duramin методом Виккерса. Интенсивность накопления усталостных повреждений в поверхностном слое инструмента при многократном контактном воздействии на материал исследовали на установке для испытаний на контактную усталость и износ. Контактная выносливость оценивалась по количеству циклов нагружения при заданном уровне контактной нагрузки и достижении глубины лунки износа 0,60 мм, или при достижении 30 000 циклов нагружения.

Методы исследования (на казахском) : Ыстық қысыммен өңдеуді және 5ХВ2С болат дайындамаларын кейіннен термиялық өңдеуді қамтитын термомеханикалық өңдеудің жаңа технологиясын әзірлеу кезінде ғылыми зерттеудің келесі әдістері қолданылды: ғылыми-патенттік әдебиеттерді талдау, экспериментті жоспарлау, DEFORM мамандандырылған бағдарламалық кешеніндегі компьютерлік модельдеу, физикалық эксперимент және эксперименттік деректерді өңдеу. Сапалы және сандық микрорентгеноспектралды талдау жүйесімен рентгенқұрылымдық талдау, жарық және сканерлеуші электронды микроскопия әдістерімен әртүрлі режимдерде аралас термомеханикалық өңдеуден өткен 5ХВ2С болат үлгілерінің элементтік және фазалық құрамы зерттелді. Қаттылық көрсеткіштерінің мәндерін анықтау Durajet-10 қатты өлшегішінде стандартты әдіс бойынша Роквелл әдісімен және викерс әдісімен Duramin микротвердомерінде жүргізілді. Материалға бірнеше рет жанасу кезінде құралдың беткі қабатында шаршау зақымдануының жинақталу қарқындылығы жанасудың шаршауы мен тозуын тексеруге арналған қондырғыда зерттелді. Контактінің төзімділігі берілген контактілі жүктеме деңгейіндегі жүктеме циклдарының саны және тозу тесігінің тереңдігі 0,60 мм-ге жеткенде немесе 30 000 жүктеме цикліне жеткенде бағаланды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были разработаны и исследованы новые режимы комбинированной термомеханической обработки поковок и заготовок из экономнолегированной стали 5ХВ2С, включающие ковку заготовок в новом кузнечном инструменте, реализующем в процессе деформирования знакопеременные деформации по всему объему металла, два режима термической обработки и три вида термохимической обработки при различных режимах. Научная новизна заключается в следующем: на основании результатов компьютерного моделирования установлены закономерности влияния геометрических и технологических параметров процесса ковки в новом инструменте на напряженно-деформированное состояние, энергосиловые параметры и изменение микроструктуры; установлены зависимости показателей механических свойств, микроструктуры от геометрических и технологических параметров нового способа деформирования заготовок и режимов их последующей термической обработки; установлены закономерности между стойкостью к изнашиванию при действии пульсирующих контактных нагрузок экономнолегированных сталей от новых режимов термомеханической обработки.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Деформация процесінде металдың бүкіл көлемі бойынша таңбалы ауыспалы деформацияларды, термиялық өңдеудің екі режимін және әртүрлі режимдерде термохимиялық өңдеудің үш түрін жүзеге асыратын жаңа ұста құралында дайындамаларды соғуды қамтитын 5ХВ2С экономикалық қоспаланған болаттан жасалған соғулар мен дайындамаларды аралас термомеханикалық өңдеудің жаңа режимдері әзірленді және зерттелді. Ғылыми жаңалық мынада: компьютерлік модельдеу нәтижелерінің негізінде жаңа аспаптағы соғу процесінің геометриялық және технологиялық параметрлерінің кернеулі-деформацияланған күйге, энергия-қуат параметрлеріне және микроқұрылымның өзгеруіне әсер ету заңдылықтары анықталды; механикалық қасиеттер көрсеткіштерінің, микроқұрылымның дайындамаларды деформациялаудың жаңа тәсілінің геометриялық және технологиялық параметрлеріне және оларды кейінгі термиялық өңдеу режимдеріне тәуелділігі анықталды; термомеханикалық өңдеудің жаңа режимдерінен экономикалық қоспаланған болаттардың пульсациялық контактілі жүктемелерінің әсерінен тозуға төзімділік арасындағы заңдылықтар анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основным конструктивным показателем предлагаемой энергоэффективной технологии ковки поковок и заготовок из экономнолегированных марок сталей является новый кузнечный инструмент, позволяющий реализовывать знакопеременные деформации по всему объему деформированной заготовки без существенного изменения ее исходных размеров. Это в свою очередь позволяет при незначительных энергозатратах получать высококачественные поковки и заготовки из экономнолегированных марок сталей, механические и эксплуатационные свойства которых не будут уступать свойствам поковок и заготовок, полученных из многих высоколегированных марок сталей.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Үнемді легирленген болат маркаларынан темірлер мен дайындамаларды соғудың ұсынылатын энергия тиімді технологиясының негізгі конструктивтік көрсеткіші оның бастапқы өлшемдерін елеулі өзгертпей деформацияланған дайындамалардың бүкіл көлемі бойынша белгі ауысымды деформацияларды іске асыруға мүмкіндік беретін жаңа ұсталық құрал болып табылады. Бұл, өз кезегінде, энергия шығыны аз болған жағдайда, механикалық және пайдалану қасиеттері болаттың көптеген жоғары легирленген маркаларынан алынған соғу мен дайындамалардың қасиеттерінен кем түспейтін болаттың үнемді легирленген маркаларынан жоғары сапалы соғу мен дайындамаларды алуға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Эффективность реализуемого проекта достигается за счет замены дорогих высоколегированных марок сталей, используемых для изготовления инструмента и технологической оснастки на предприятиях горно-металлургического машиностроения более дешевыми экономнолегированными марками стали, но имеющими мелкозернистую структуру и соответственно повышенный уровень эксплуатационных и механических свойств, что не будет приводить к снижению срока службы инструмента и оснастки, изготовленных из этиx более дешевых экономнолегированных марок стали.

Efficiency (in Kazakh) : Іске асырылып жатқан жобаның тиімділігіне тау-кен-металлургиялық машина жасау кәсіпорындарында құрал-саймандар мен технологиялық жарақтарды дайындау үшін пайдаланылатын, қымбат жоғары легирленген болат маркаларын неғұрлым ұсақ түйіршікті құрылымы бар және тиісінше пайдалану және механикалық қасиеттерінің жоғары деңгейі бар арзан экономикалық легирленген болат маркаларымен алмастыру есебінен қол жеткізіледі, бұл құралдың қызмет ету мерзімінің төмендеуіне және осы арзан экономикалық қоспаланған болат маркаларынан жасалған жабдықтарға қолданылады.

Field of application (in Russian) : Получение высококачественных поковок и заготовок различного назначения из экономнолегированных марок сталей для транспортного и горно-металлургического машиностроения.

Field of application (in Kazakh) : Көліктік және тау-кен металлургиялық машина жасау үшін үнемді легирленген болат маркаларынан жоғары сапалы шыңдаулар мен түрлі мақсаттағы дайындамаларды алу.