The object of research, development or design (in Russian) : Технология получения ультрамелкозернистого циркония с улучшенными механическими свойствами и повышенной радиационной стойкостью в ядерной энергетике

The object of research, development or design (in Kazakh) : Механикалық қасиеттері жақсартылған және ядролық энергетикада радиациялық төзімділігі жоғары ультра-сілтілі цирконий алу технологиясы

Aim of work (in Russian) : Цель проекта состоит в разработке технологии получения ультрамелкозернистых (УМЗ) материалов на основе циркония с улучшенными механическими свойствами и повышенной радиационной стойкостью и исследование перспектив их применения в качестве материалов ядерной энергетики

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты механикалық қасиеттері жақсартылған және радиациялық төзімділігі жоғары цирконий негізіндегі ультра-талшықты (ҮМЗ) материалдарды алу технологиясын әзірлеуден және оларды ядролық энергетика материалдары ретінде қолдану перспективаларын зерттеуден тұрады

Методы исследования (на русском) : Компьютерное моделирование методом конечных элементов(FEM); электронная просвечивающая микроскопия (TEM), электронная сканирующая микроскопия (SEM); дифракция обратноотраженных электронов (EBSD); оптическая микроскопия; ренгеновская дифрактометрия (XRD); пластометрические исследования реологии; облучение тяжелыми ионами; наноинтентирование; микротвердометрия по Виккерсу (HV); литературно-патентный анализ; элементы планирования эксперимента; виртуальный и натурный эксперимент

Методы исследования (на казахском) : Соңғы элементтерді компьютерлік модельдеу (FEM); электронды микроскопия (TEM), электронды сканерлеу микроскопиясы (SEM); кері шашыраған электрондар дифракциясы (EBSD); оптикалық микроскопия; рентген-дифрактометрия (XRD); реологияны пластометриялық зерттеу;ауыр иондардың әсері; наноинтиция; Викерс микроқаттылық сынағы (HV); әдебиеттер және патенттік талдау; экспериментті жоспарлау элементтері; виртуалды және классикалық эксперимент

Obtained results and novelty (in Russian) : На основе литературно-патентного анализа обобщены и уточнены самые последние тренды отрасли, методы и стратегии исследования, разработана технология получения длинномерных ультрамелкозернистых (УМЗ) материалов методом радиально-сдвиговой прокатки (РСП). Построена компьютерная модель РСП и изучены особенности напряженно-деформируемого состояния. Проведен эксперимент с варьированием технологических параметров процесса РСП и найдены оптимальные параметры для получения УМЗ структуры. Впервые этот метод был использован с целью получения УМЗ структуры циркония и впервые была получена объемная градиентная структура циркониевых сплавов в длинномерных прутках с преобладанием УМЗ структуры. Впервые, с высокой детализацией вдоль всего сечения был исследован весь процесс эволюции микроструктуры на всех этапах получения под воздействием высоких сдвиговых деформаций и вихревого течения металла реализуемых методом РСП. Это от 15 до 30 EBSD карт высокого разрешения вдоль радиуса прутка вместо 2-3 точек ранее. Исследована температурная стойкость структуры полученного материала и его свойств. Проведено компьютерное моделирование поведения деталей реакторов под механической и температурной нагрузкой. Впервые было проведено облучение тяжелыми ионами градиентной структуры, полученной методом РСП для моделирования повреждения осколками деления и изучены изменения механических свойств и эволюции тонкой структуры. Обосновано применение материала и технологии его получения в ядерной энергетике

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген әдеби-патенттік талдау негізінде саланың ең соңғы трендтері, зерттеу әдістері мен стратегиялары қорытындыланып, нақтыланды, радиалды-ығысу таптау (РЫТ) әдісімен ұзын өлшемді ҮМЗ материалдарды алу технологиясы әзірленді. Прокаттың компьютерлік моделі құрастырылды және кернеу-деформация күйінің ерекшеліктері зерттелді. РЫТ процесінің технологиялық параметрлерін өзгертумен тәжірибе жүргізілді және UFG құрылымын алудың оңтайлы параметрлері табылды. Алғаш рет бұл әдіс цирконийдің UFG құрылымын алу үшін қолданылды, ал алғаш рет цирконий қорытпаларының көлемдік градиенттік құрылымы UFG құрылымы басым болатын ұзын өзектерде алынды. Алғаш рет барлық қима бойынша жоғары егжей-тегжейлі, микроқұрылым эволюциясының бүкіл процесі өндірістің барлық кезеңдерінде РЫТ әдісімен жүзеге асырылған металдың жоғары ығысу деформациялары мен құйынды ағынының әсерінен зерттелді. Бұл бұрынғы 2-3 нүктенің орнына өзек радиусы бойынша 15-тен 30-ға дейін жоғары ажыратымдылықтағы карталар. Алынған материал құрылымының температуралық тұрақтылығы және оның қасиеттері зерттелді. Механикалық және термиялық жүктеме кезіндегі реактор бөліктерінің әрекетін компьютерлік модельдеу жүргізілді. Алғаш рет РЫТ әдісімен алынған градиент құрылымының ауыр ионды сәулеленуі бөліну фрагменттерімен зақымдануды модельдеу үшін жүргізілді және майда құрылымның механикалық қасиеттері мен эволюциясының өзгеруі зерттелді. Материалды қолдану және оны атом энергетикасында өндіру технологиясы негізделген

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : 1) возможность получения длинномерных заготовок; 2) пригодность для промышленного освоения с учетом спроса в данной области; 3) центральный слой имеет отличную от от периферии структуру и свойства, что позволяет говорить о градиентном УМЗ материале – композите. 4) стабильность структуры и свойств по длине заготовки в каждом слое; 5) пригодность заготовок для производства труб используя внешний УМЗ слой без непроработанной центральной зоны (например для трубок ТВЭЛов) ; 6) пригодность заготовок для производства заглушек ТВЭЛов с повышением степени использования слитка за счет интенсивной проработки некондиционной части

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : 1) ұзын бөлшектерді алу мүмкіндігі; 2) осы саладағы сұранысты ескере отырып, индустриялық даму үшін жарамдылық; 3) орталық қабат шеткі бөлігінен ерекшеленетін құрылымы мен қасиеттеріне ие, бұл градиент UMP материалы - композитті туралы айтуға мүмкіндік береді. 4) әрбір қабаттағы дайындаманың ұзындығы бойынша құрылым мен қасиеттер тұрақтылығы; 5) дамыған орталық аймақсыз (мысалы, жанармай шыбықтары жоқ) сыртқы UMP қабатын пайдаланып, құбырларды өндіру үшін жарамсыздық; 6) стандартты емес бөлікті қарқынды өңдеу есебінен құйманы пайдалану дәрежесінің жоғарылауымен отын штангасының тығындарын өндіру үшін дайындамалардың жарамдылығы.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Ядерная энергетика

Field of application (in Kazakh) : Ядролық энергетика