Inventory number IRN Number of state registration
0222РК00386 AP08856353-OT-22 0120РК00386
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 8 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 5
Number of books Appendicies Sources
1 2 97
Total number of pages Patents Illustrations
121 1 49
Amount of funding Code of the program Table
16904714 AP08856353 4
Name of work
Повышение эксплуатационных свойств поршневых колец термомеханической обработкой с использованием интенсивной пластической деформации и криогенного охлаждения
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Волокитин Андрей Валерьевич , Волокитина Ирина Евгеньевна , Найзабеков Абдрахман Батырбекович , Лежнев Сергей Николаевич , Панин Евгений Александрович , Куис Дмитрий Валерьевич , Федорова Татьяна Дмитриевна , Лавринюк Дмитрий Николаевич ,
1
0
0
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Рудненский индустриальный университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО «Рудненский индустриальный университет»
Abstract

Объектом исследования является технология термомеханической обработки поршневых колец с целью получения ультрамелкозернистой структуры и повышенных эксплуатационных свойств.

Зерттеу нысаны ультра ұсақ түйіршікті құрылымды және жоғары пайдалану қасиеттерін алу үшін поршеньдік сақиналарды термомеханикалық өңдеу технологиясы болып табылады.

Целью проекта является повышение эксплуатационных свойств поршневых колец, применяемых в двигателях внутреннего сгорания термомеханической обработкой с использованием интенсивной пластической деформации (ИПД) и криогенного охлаждения.

Жобаның мақсаты қарқынды пластикалық деформацияны (ҚПД) және криогенді салқындатуды пайдалана отырып, термомеханикалық өңдеуді іштен жану қозғалтқыштарында қолданылатын поршень сақиналарының пайдалану қасиеттерін арттыру болып табылады.

При выполнении данного проекта использованы как традиционные, так и новые формы научного исследования. К традиционным методам, в частности, относятся: анализ научно-патентной литературы, планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных. К новым методам научного исследования относятся компьютерное моделирование физического эксперимента при помощи таких программных продуктов, как КОМПАС, Deform с приложением для исследования микроструктуры Microstructure, которое имеет неоспоримое преимущество перед натурными опытами. Во-первых, отпадает необходимость проведения многочисленных экспериментов с использованием матрицы планирования. Во-вторых, появляется возможность изучения сразу нескольких параметров процесса и в-третьих при соблюдении требуемой точности моделирования, полученные модели имеют минимальную погрешность, по сравнению с реальными экспериментами. Особое внимание привлекает применение процессов, реализующих ИПД и обеспечивающих всестороннее сжатие, для обработки сплава, обладающего уникальными свойствами, но низкой склонностью к пластической деформации.

Осы жобаны орындау барысында ғылыми зерттеудің дәстүрлі және жаңа нысандары пайдаланылады. Дәстүрлі әдістерге, атап айтқанда, ғылыми-патенттік әдебиетті талдау, экспериментті жоспарлау және эксперименттік деректерді өңдеу жатады. Ғылыми зерттеудің жаңа әдістеріне табиғи тәжірибелердің алдында даусыз Microstructure микроқұрылымдарын зерттеуге арналған қосымшасы бар КОМПАС, Deform сияқты бағдарламалық өнімдердің көмегімен физикалық экспериментті компьютерлік модельдеу жатады, ол табиғи тәжірибе алдында сөзсіз артықшылыққа ие. Біріншіден, жоспарлау матрицасын пайдалана отырып, көптеген эксперименттер жүргізу қажеттілігі болмайды. Екіншіден, үдерістің бірнеше параметрлерін бірден зерттеу мүмкіндігі пайда болады және үшіншіден, модельдеудің қажетті дәлдігін сақтау кезінде алынған модельдердің нақты эксперименттермен салыстырғандағы қатесі аз болады. ҚПД іске асыратын және бірегей қасиеттері бар, бірақ пластикалық деформацияға бейімділігі төмен қорытпаларды өңдеу үшін жан-жақты сығуды қамтамасыз ететін үдерістерді қолдану ерекше назарды өзіне тартады.

Результатами исполнения проекта являются: новая, научно-обоснованная энергосберегающая технология обработки поршневых колец, действующая опытная установка, реализующая комбинированную технологию кручения под высоким давлением и криогенное охлаждение, а также, новые научные знания о поведении материалов в условиях сложного напряженно-деформированного состояния и криогенного охлаждения, а также влияние этих факторов на эволюцию микроструктуры и свойства обрабатываемых материалов, что представляет существенный интерес для обработки металлов давлением и материаловедения. Данный проект имеет следующую научную новизну: 1. Выявлены закономерности формирования ультрамелкозернистой или наноструктуры при комбинировании метода КВД и криогенного охлаждения. 2. Установлены, на основании моделирования, закономерности влияния геометрических и технологических параметров комбинированного процесса на напряженно-деформированное состояние и эволюцию микроструктуры поршневых колец. 3. Определены зависимости повышения механических и эксплуатационных свойств поршневых колец от измельчения микроструктурных составляющих материала при комбинированном процессе.

Жобаны орындау нәтижелері мыналар болып табылады: поршень сақиналарын өңдеудің жаңа, ғылыми-негізделген энергия үнемдейтін технологиясы, жұмыс істеп тұрған тәжірибелі қондырғы, жоғары қысыммен бұрудың аралас технологиясын және криогендік салқындатуды іске асыратын, сондай-ақ күрделі кернеулі-деформацияланған күй және криогендік салқындату жағдайындағы материалдардың тәртібі туралы жаңа ғылыми білім, сондай-ақ осы факторлардың микроқұрылым эволюциясы мен өңделетін материалдардың қасиеттеріне әсері, бұл металдарды қысыммен өңдеу және материалтану үшін. Бұл жоба келесі ғылыми жаңалыққа ие: 1. КПД әдісі мен криогенді салқындату үйлесімінде ультра ұсақ түйіршікті немесе наноқұрылымның қалыптасу заңдылықтары анықталды. 2. Біріктірілген процестің геометриялық және технологиялық параметрлерінің кернеулі деформацияланған күйге және поршеньдік сақиналардың микроқұрылымының эволюциясына әсер ету заңдылықтарын модельдеу негізінде орнатылған. 3. Поршеньдік сақиналардың механикалық және пайдалану қасиеттерін арттырудың аралас процесте материалдың микроқұрылымдық компоненттерін ұнтақтауға тәуелділігі анықталды.

Экономический эффект при использовании технологии будет достигаться за счет того, что при внедрении в производство предлагаемая технология позволит повысить прочностные и эксплуатационные характеристики поршневых колец, а также увеличить срок их службы почти в 2 раза, что приведет к существенной экономии при расходах на ремонт, замену и простой. А так как в настоящее время из-за существующих недостатков уже известных способов получения металлов и сплавов с ультрамелкозернистой структурой они не находят практического применения в промышленности, не только в Казахстане, но и в мире, то внедрение предлагаемого в данном проекте способа, позволит получать в промышленных условиях поршневые высокопрочные кольца с ультрамелкозернистой структурой, что внесет существенный вклад в развитие не только национальной, но и мировой экономики.

Технологияны пайдалану кезіндегі экономикалық тиімділікке ұсынылып отырған технология өндіріске енгізу кезінде поршеньдік сақиналардың беріктік және пайдалану сипаттамаларын арттыруға, сондай-ақ олардың қызмет ету мерзімін 2 есе дерлік ұлғайтуға мүмкіндік береді, бұл жөндеуге, ауыстыруға және қарапайым шығыстарға айтарлықтай үнемдеуге алып келеді.Сонымен қатар, қазіргі уақытта ультра ұсақ түйіршіктіқұрылымы бар металдар мен қорытпаларды алудың белгілі тәсілдерінің орын алып отырған кемшіліктеріне байланысты олар тек Қазақстанда ғана емес, әлемде де өнеркәсіпте іс жүзінде қолданылуда емес, осы жобада ұсынылған тәсілді енгізу өнеркәсіптік жағдайларда ультра ұсақ түйіршіктіқұрылымы бар поршеньді жоғары берік сақиналарды алуға мүмкіндік береді, бұл тек ұлттық қана емес, әлемдік экономиканың дамуына елеулі үлес қосады.

Эффективностью данного проекта является обработка поршневых колец инновационной технологией, позволяющей получить повышенные эксплуатационные свойства колец.Увеличить их срок службы, повысить эксплуатационный ресурс и надежность.

Бұл жобаның тиімділігі-сақиналардың өнімділігін арттыруға мүмкіндік беретін поршеньдік сақиналарды инновациялық технологиямен өңдеу. Олардың қызмет ету мерзімін ұлғайту, пайдалану ресурсы мен сенімділігін арттыру.

Основными потенциальными потребителями продукции являются ведущие металлургические и машиностроительные предприятия области, региона и Республики -Казахстанский автосборочный завод «Азия Авто», производственные компании ТОО «АзияСтальКом», компания по обслуживанию двигателей, оборудования и запасных частей по Казахстану ТОО "СМС Унистар Текнолоджи", ТОО Карагандинский авторемонтный завод, ТОО КАЗБЕЛАЗ СП, ACTU.KZ (АКТУ.КЗ).

Өнімнің негізгі әлеуетті тұтынушылары облыстың, өңірдің және республиканың жетекші металлургиялық және машина жасау кәсіпорындары – «АЗИЯ Авто» Қазақстандық авто құрастыру зауыты, «АзияСтальКом» ЖШС өндірістік компаниялары, Қазақстан бойынша қозғалтқыштарға, жабдықтарға және қосалқы бөлшектерге қызмет көрсету жөніндегі компания «СМС Унистер Текнолоджи» ЖШС, Қарағанды авто жөндеу зауыты ЖШС, КАЗБЕЛАЗ СП ЖШС, ACTU.KZ (АКТУ.КЗ) болып табылады.

UDC indices
621.7.043
International classifier codes
55.21.17; 53.45.31; 53.49.21;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
поршневые кольца; интенсивная пластическая деформация; кручение под высоким давлением; криогенное охлаждение; механические свойства; ультрамелкозернистая структура;
Key words in Kazakh
поршень сақиналары; қарқынды пластикалық деформация; жоғары қысымды бұрау; криогендік салқындату; механикалық қасиеттері; ультра ұсақ түйіршікқұрылымы;
Head of the organization Найзабеков Абдрахман Батырбекович Доктор технических наук / Профессор
Head of work Волокитин Андрей Валерьевич Доктор PhD / Нет
Native executive in charge Волокитина Ирина Евгеньевна Ассоциированный профессор (доцент)