The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования и разработки является бескобальтовая технология получения твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама (WC) с альтернативными связующими системами Fe, Ni и Fe–Ni, реализуемая на опытной отечественной установке искрового плазменного спекания (ИПС) с программно-аппаратным управлением током, давлением и газовой средой, включая комплект приспособлений и технологических регламентов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу және әзірлеу нысаны – вольфрам карбиді (WC) негізіндегі кобальтсыз қатты қорытпаларды алу технологиясы: байланыстырғыш фазалар ретінде Fe, Ni және Fe–Ni қолданылады. Жоба отандық ұшқын-плазмалық тығыздау (ИПС) қондырғысында ток, қысым және газдық орта параметрлерін бағдарламалық-аппараттық басқаруымен, арнаулы оснасткамен және технологиялық регламенттер жиынтығымен іске асырылады.

Aim of work (in Russian) : Цель работы — создать воспроизводимую технологию ИПС для систем WC–Fe, WC–Ni и WC–Fe–Ni и обосновать режимы спекания на базе связанного электротеплового моделирования, обеспечив получение плотных, геометрически стабильных заготовок и опытных изделий, пригодных для опытно-промышленных испытаний.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – WC–Fe, WC–Ni және WC–Fe–Ni жүйелері үшін ИПС негізінде қайта өндірілуі жоғары технология құра отырып, электр-жылулық біріккен модельдеу арқылы тығыздау режимдерін негіздеу; нәтижесінде пішіні тұрақты және тәжірибелік-өндірістік сынақтарға жарамды бұйымдар алу.

Методы исследования (на русском) : Применена связанная электрическая и тепловая постановка в ANSYS Mechanical (статическая электропроводность с импортом джоулева тепла в нестационарную теплопередачу) с учётом вариации контактной проводимости и радиационного теплообмена; выполнены экспериментальные серии на опытной установке ИПС с программируемыми профилями тока/давления/времени и регламентом подготовки оснастки и порошков.

Методы исследования (на казахском) : ANSYS Mechanical ортада электр және жылу өрістерінің өзара байланысқан есебі қолданылды (тұрақты электрөткізгіштік → Джоуль жылуының импорты → өткінші жылу алмасу); байланыс өткізгіштігінің өзгеруі және сәулелік жылуалмасу ескерілді. ИПС қондырғысында ток/қысым/уақыт профильдері бағдарламаланып, оснастка мен ұнтақтарды дайындау регламенті сақталған тәжірибелік сериялар орындалды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Создана и введена в эксплуатацию отечественная опытная установка ИПС с контуром управления и пакетами регламентов. Для систем WC–Fe, WC–Ni и WC–Fe–Ni выполнено связанное моделирование, показавшее роль связки в формировании температурного фронта: для Ni — локализованное «горячее ядро» и ускоренный старт уплотнения в центре; для Fe — более равномерное поле и сниженная склонность к градиентной усадке; для Fe–Ni — сбалансированный профиль, устойчивый к вариациям граничных условий. На основе моделей и отработки получены плотные образцы и опытные детали в окончательной форме; предложены технологические приёмы выравнивания ΔT (пред-полка тока/напряжения, настройка контактной проводимости и теплового контакта), обеспечивающие воспроизводимость и технологическую управляемость процесса. Новизна — в интеграции собственной ИПС-инфраструктуры с механистически обоснованным подбором режимов для бескобальтовых WC-сплавов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Отандық ИПС тәжірибелік қондырғысы іске қосылып, басқару контуры және технологиялық регламенттер пысықталды. WC–Fe, WC–Ni және WC–Fe–Ni жүйелері үшін байланыстырғыш фазаның температуралық фронтқа әсері көрсетілген біріккен модельдеу орындалды: Ni үшін – орталықта «ыстық өзектің» айқын локализациясы және ерте тығыздалу; Fe үшін – бірқалыпты жылу өрісі және градиенттік шөгуге бейімділіктің төмендеуі; Fe–Ni үшін – шекаралық шарттардың өзгерісіне тұрақты теңгерімді профиль. Модельдеу мен тәжірибеге сүйене отырып, пішіні сақталған тығыз үлгілер және тәжірибелік бөлшектер алынды; ΔT теңестіруге арналған технологиялық тәсілдер (алдын ала «полка», контакт өткізгіштігі мен жылулық контактты баптау) ұсынылды. Жаңалық – кобальтсыз WC-қорытпалары үшін ИПС режимдерін механистік негізде таңдау мен өз инфрақұрылымды біріктіру.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Опытная установка ИПС обеспечивает управляемое пропускание тока и давления в вакуумной/инертной среде с программируемыми профилями нагрева и регистрацией параметров; обеспечена повторяемость режимов в сериях. Получены образцы WC–Fe, WC–Ni и WC–Fe–Ni с геометрической стабильностью «из пресса», снижены объёмы последующей механообработки за счёт корректной настройки интерфейсов и теплового баланса. Разработаны регламенты подготовки порошков и оснастки, маршруты спекания и контролируемые окна параметров, что снижает технологические риски и повышает воспроизводимость, сокращая затраты цикла на доводку.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : ИПС тәжірибелік қондырғысы вакуумды/инертті ортада ток пен қысымды бағдарламалық басқаруды, қыздыру профильдерін орнатуды және параметрлерді тіркеуді қамтамасыз етеді; серияларда режимдердің қайталанғыштығы расталды. WC–Fe, WC–Ni және WC–Fe–Ni үлгілері «пресстен кейін» геометриялық тұрақтылық көрсетті, интерфейстер мен жылулық теңгерімді дұрыс баптау есебінен кейінгі мехөңдеулер азайтылды. Ұнтақтар мен оснастканы дайындау регламенттері, тығыздау маршруттары және басқарылатын параметр терезелері әзірленіп, технологиялық тәуекелдер төмендеп, қайталанғыштық артып, циклдік түзету шығындары қысқарды.

Level of implementation (in Russian) : Выполнен ввод в эксплуатацию опытной ИПС-установки и комплектов регламентов; изготовлены и испытаны опытные партии образцов и функциональных деталей. Разработаны и верифицированы режимы для трёх систем связки, обеспечена трассируемость параметров к качеству изделий. Готовность к опытно-промышленным испытаниям подтверждена.

Level of implementation (in Kazakh) : ИПС қондырғысы мен регламенттер жиынтығы іске қосылды; үлгілер мен функционалды бөлшектердің тәжірибелік партиялары дайындалып, сыналды. Үш байланыстырғыш жүйесі үшін режимдер әзірленіп, тексерілді, параметрлердің бұйым сапасына трассирленуі қамтамасыз етілді. Тәжірибелік-өндірістік сынақтарға дайындық расталды.

Efficiency (in Russian) : Технологическая эффективность выражается в управляемом температурном поле и снижении разброса свойств за счёт предварительных этапов нагрева и настройки контактов; экономическая — в сокращении объёмов доводочных операций и снижении рисков брака благодаря воспроизводимым маршрутам ИПС. Научно-техническая эффективность — в механистически обоснованном выборе режимов и переносе моделирования в практику настроек.

Efficiency (in Kazakh) : Технологиялық тиімділік – алдын ала қыздыру кезеңдері мен контактілерді баптау арқылы температуралық өрісті басқару және қасиеттердің шашырауын азайту; экономикалық тиімділік – ИПС-тың қайталанғыш маршруттарының есебінен түзету операцияларын қысқарту және ақау тәуекелдерін төмендету. Ғылыми-техникалық тиімділік – режимдерді механистік негізде таңдау және моделдеуді тәжірибелік баптауға көшіру.

Field of application (in Russian) : Полученные решения предназначены для производства бескобальтовых твёрдых сплавов WC с альтернативными связками Fe, Ni и Fe–Ni методами ИПС: заготовки и износостойкие элементы для режущего, штампового и горно-бурового инструмента, где критичны стабильность структуры, ресурс и отказ от кобальта.

Field of application (in Kazakh) : Ұсынылған шешімдер ИПС әдістерімен Fe, Ni және Fe–Ni байланыстырғыштары бар кобальтсыз WC қатты қорытпаларын өндіруге арналған: кескіш, штамптық және тау-бұрғылау құралдарының дайындамалары мен тозуға төзімді элементтері; мұнда құрылым тұрақтылығы, ресурс және кобальттан бас тарту шешуші мәнге ие