The object of research, development or design (in Russian) : Численное моделирование взаимодействия металла с парогазовой оболочкой

The object of research, development or design (in Kazakh) : Металдың бу-газ қабығымен өзара әрекеттесуін сандық модельдеу

Aim of work (in Russian) : Совершенствование технологии электролитно-плазменной цементации низкоуглеродистых сталей на основе численного моделирования взаимодействия металла с парогазовой оболочкой, формирующейся между жидким анодом и металлическим катодом, а также изучение особенностей диффузионного насыщения и структурно-фазового превращения в сталях в зависимости от технологического режима электролитно-плазменной цементации.

Aim of work (in Kazakh) : Сұйық анод пен металл катод арасында түзілетін бу-газ қабығымен металдың өзара әрекеттесуін сандық модельдеу негізінде төмен көміртекті болаттарды электролиттік-плазмалық цементтеу технологиясын жетілдіру, сондай-ақ электролиттік-плазмалық цементтеудің технологиялық режиміне байланысты болаттардағы диффузиялық қанығу және құрылымдық-фазалық түрлену ерекшеліктерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Для исследования образцов будут использованы следующие аналитические и современные методы экспериментальных исследований и испытаний: - фазово-структурный анализ; - металлографический анализ; - измерение микротвердости; - сканирующая электронная микроскопия; - метод конечных элементов для моделирования процесса диффузионного насыщения стали углеродом (с использованием программы COMSOL Multiphysics); - метод конечно-элементного анализа для многофакторного расчета содержания углерода в стали после диффузионного насыщения; - расчет коэффициентов диффузии углерода в малоуглеродистых сталях с учетом их взаимного влияния. - расчет толщины парогазовой оболочки, образующейся вокруг активного электрода при электролитно-плазменной обработке поверхности металлов в режиме нагрева; - расчет энергии ионов, образующихся в парогазовой оболочке и бомбардирующих поверхность активного электрода.

Методы исследования (на казахском) : Үлгілерді зерттеу үшін эксперименттік зерттеулер мен сынақтардың мынадай аналитикалық және заманауи әдістері пайдаланылатын болады: - фазалық-құрылымдық талдау; - металлографиялық талдау; - микроқаттылықты өлшеу; - сканерлеуші электронды микроскопия; - көміртекті болаттың диффузиялық қанығу процесін модельдеуге арналған соңғы элементтер әдісі (COMSOL Multiphysics бағдарламасын қолдана отырып); -диффузиялық қанығудан кейін Болаттың көміртегі құрамын көп факторлы есептеу үшін ақырлы элементті талдау әдісі; - олардың өзара әсерін ескере отырып, аз көміртекті болаттардағы көміртектің диффузия коэффициенттерін есептеу. - қыздыру режимінде металдардың бетін электролиттік-плазмалық өңдеу кезінде белсенді электродтың айналасында пайда болатын бу-газ қабығының қалыңдығын есептеу; - бу-газ қабығында түзілетін және белсенді электродтың бетін бомбалайтын иондардың энергиясын есептеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : ˗ впервые предлагается комплексно изучить теоретические аспекты интенсификации диффузионного насыщения и механизмов упрочнения сплавов на основе железа при электролитно-плазменном воздействии в углеродосодержащем электролите. ˗ будут получены новые фундаментальные данные о формировании структуры и вторых фаз при катодной электролитно-плазменной цементации конструкционных сталей.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : - алғаш рет құрамында көміртегі бар электролитте электролит-плазмалық әсер ету кезінде диффузиялық қанықтылықты күшейтудің теориялық аспектілерін және темір негізіндегі қорытпаларды қатайту механизмдерін жан-жақты зерттеу ұсынылады. - құрылымдық болаттарды катодты электролиттік-плазмалық цементтеу кезінде құрылымның және екінші фазалардың қалыптасуы туралы жаңа іргелі деректер алынады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Использование предлагаемой технологии электролитно-плазменного упрочнения конструкционных и инструментальных сталей позволит ощутимо улучшить качество стальных изделий и надежность в эксплуатации, а также существенно экономить на материалах, поскольку основную часть изделий можно будет изготавливать из более дешевых и распространенных сталей, производимых в Казахстане. Благодаря увеличению проектируемого срока эксплуатации (работоспособности) изделий также ожидается положительный экономический эффект.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Құрылымдық және аспаптық болаттарды электролиттік-плазмалық нығайтудың ұсынылған технологиясын пайдалану болат бұйымдарының сапасын және пайдаланудағы сенімділігін айтарлықтай жақсартуға, сондай-ақ материалдарға айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді, өйткені бұйымдардың негізгі бөлігін Қазақстанда өндірілетін неғұрлым арзан және кең таралған болаттардан жасауға болады. Өнімнің жобаланатын пайдалану мерзімінің (жұмыс қабілеттілігінің) ұлғаюына байланысты оң экономикалық әсер күтілуде.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Использование предлагаемой технологии электролитно-плазменного упрочнения позволит ощутимо улучшить качество стальных изделий и надежность в эксплуатации, а также существенно экономить на материалах, поскольку основную часть изделий можно будет изготавливать из более дешевых и распространенных сталей, производимых в Казахстане. Благодаря увеличению проектируемого срока эксплуатации (работоспособности) изделий также ожидается положительный экономический эффект.

Efficiency (in Kazakh) : Ұсынылған электролитті-плазмалық қатайту технологиясын пайдалану болат бұйымдарының сапасын және пайдалану сенімділігін айтарлықтай жақсартуға, сондай-ақ материалдарға айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді, өйткені бұйымдардың негізгі бөлігін Қазақстанда өндірілетін неғұрлым арзан және кең таралған болаттардан жасауға болады. Өнімнің жобаланатын пайдалану мерзімінің (жұмыс қабілеттілігінің) ұлғаюына байланысты оң экономикалық әсер күтілуде.

Field of application (in Russian) : Областью применения полученных результатов проекта являются машиностроение.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерін қолдану саласы машина жасау болып табылады.