The object of research, development or design (in Russian) : Технология обработки сложнолегированных циркониевых сплавов для атомной энергетики

The object of research, development or design (in Kazakh) : Атом энергетикасы үшін күрделі легирленген цирконий қорытпаларын өңдеу технологиясы

Aim of work (in Russian) : Исследование и разработка фундаментальных научных основ новой гибкой инновационной технологии интенсивной пластической обработки заготовок топливных трубок, нацеленной на глубокое изменение структуры и свойств циркониевого сплава с учетом его сложнолегированного состояния, а также, формирование научно-обоснованных выводов и рекомендаций применимости полученных новых знаний в ядерной технике.

Aim of work (in Kazakh) : Цирконий қорытпасының күрделі қорытпа күйін ескере отырып, оның құрылымы мен қасиеттерін түбегейлі өзгертуге бағытталған жанармай түтіктерінің дайындамаларын қарқынды пластикалық өңдеудің жаңа икемді инновациялық технологиясының іргелі ғылыми негіздерін зерттеу және әзірлеу, сондай-ақ түзілу ядролық техникада алынған жаңа білімдерді қолдану мүмкіндігі бойынша ғылыми негізделген қорытындылар мен ұсыныстар.

Методы исследования (на русском) : Пластометрические испытания, компьютерное моделирование, метод конечных элементов, анализ научно-технической и патентной литературы

Методы исследования (на казахском) : Пластометриялық тестілеу, компьютерлік модельдеу, соңғы элементтер әдісі, ғылыми-техникалық және патенттік әдебиеттерді талдау

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе проведённого анализа научно-технической и патентной литературы была изучена совокупность современных методов и подходов к обработке циркониевых сплавов, с акцентом на их применимость в атомной энергетике. Изучение литературы позволило выделить основные ограничения существующих методов, а также определить направления, требующие дальнейшего исследования для достижения оптимальных механических и эксплуатационных характеристик сплавов. На основе этого анализа был уточнен и детально разработан план проведения дальнейших исследований, включающий этапы компьютерного моделирования и верификационных экспериментов, которые позволят получить новые данные и усовершенствовать методику обработки. Научная новизна проекта заключается в создании базы данных реологических свойств сложнолегированного циркониевого сплава, полученных посредством физического моделирования на установке Gleeble-3800, а также в разработке и применении компьютерных моделей радиально-сдвиговой прокатки. На основе экспериментальных данных пластометрических исследований были созданы уточненные модели радиально-сдвиговой прокатки сплава, что позволит более детально прогнозировать изменения структуры и свойств сплава.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ғылыми-техникалық және патенттік әдебиеттерді талдау барысында цирконий қорытпаларын өңдеудің заманауи әдістері мен тәсілдерінің кешені зерттеліп, олардың атом энергетикасында қолданылуына баса назар аударылды. Әдебиетті зерттеу қолданыстағы әдістердің негізгі шектеулерін анықтауға, сондай-ақ қорытпалардың оңтайлы механикалық және өнімділік сипаттамаларына қол жеткізу үшін одан әрі зерттеуді қажет ететін аймақтарды анықтауға мүмкіндік берді. Осы талдаудың негізінде жаңа деректер алуға және өңдеу әдістемесін жетілдіруге мүмкіндік беретін компьютерлік модельдеу және тексеру эксперименттерінің кезеңдерін қамтитын әрі қарайғы зерттеулердің жоспары нақтыланды және егжей-тегжейлі әзірленді. Жобаның ғылыми жаңалығы Gleeble-3800 қондырғысында физикалық модельдеу арқылы алынған күрделі легірленген цирконий қорытпасының реологиялық қасиеттерінің мәліметтер базасын құруда, сондай-ақ радиалды ығысу прокатының компьютерлік үлгілерін әзірлеу мен қолдануда. Пластометриялық зерттеулердің тәжірибелік деректері негізінде қорытпаның радиалды-қиысу прокатының нақтыланған үлгілері жасалды, бұл қорытпаның құрылымы мен қасиеттерінің өзгеруін толығырақ болжауға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Технико-экономический эффект проекта достигается за счет применения усовершенствованной технологии обработки сложнолегированных циркониевых сплавов для производства деталей атомных станций. Использование метода радиально-сдвиговой прокатки позволит оптимизировать структуру и свойства сплава, устраняя литейные дефекты и достигая ультрамелкозернистого (УМЗ) состояния материала в длинномерных заготовках. Полученная УМЗ структура обеспечит повышение радиационной стойкости и долговечности деталей, что сделает продукцию более надежной и конкурентоспособной по сравнению с изделиями, произведёнными по традиционным методам. Применение данной технологии позволит снизить себестоимость продукции за счёт рационального использования заготовок и улучшения качественных характеристик материала. Кроме того, оптимизация производственного процесса увеличит гибкость технологии, что обеспечит возможность адаптации к различным техническим требованиям и уменьшит зависимость от внешних поставщиков компонентов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның техникалық-экономикалық тиімділігі атом электр станцияларына арналған бөлшектерді өндіру үшін күрделі легірленген цирконий қорытпаларын өңдеудің жетілдірілген технологиясын қолдану арқылы қол жеткізіледі. Радиалды ығысулы илемдеу әдісін қолдану қорытпаның құрылымы мен қасиеттерін оңтайландыруға, құю ақауларын жоюға және ұзын дайындамалардағы материалдың өте ұсақ түйіршікті (UFG) күйіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Алынған UMP құрылымы радиацияға төзімділіктің жоғарылауын және бөлшектердің беріктігін қамтамасыз етеді, бұл дәстүрлі әдістермен өндірілген өнімдермен салыстырғанда өнімді сенімдірек және бәсекеге қабілетті етеді. Бұл технологияны қолдану дайындамаларды ұтымды пайдалану және материалдың сапалық сипаттамаларын жақсарту есебінен өнімнің өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, өндіріс процесін оңтайландыру технологияның икемділігін арттырады, оны әртүрлі техникалық талаптарға бейімдеуге және сыртқы құрамдас жеткізушілерге тәуелділікті азайтуға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : жүзеге асырылмаған

Efficiency (in Russian) : Разрабатываемая технология производства деталей из сложнолегированных циркониевых сплавов в случае внедрения повысит эффективность использования циркония и снизит себестоимость вырабатываемой на АЭС электроэнергии

Efficiency (in Kazakh) : Күрделі легірленген цирконий қорытпаларынан бөлшектерді өндірудің әзірленген технологиясы, егер іске асырылса, цирконийді пайдалану тиімділігін арттырады және атом электр станцияларында өндірілетін электр энергиясының өзіндік құнын төмендетеді.

Field of application (in Russian) : Ядерная энергетика, металлургия, машиностроение

Field of application (in Kazakh) : Атом энергетикасы, металлургия, машина жасау