| Жобаның атауы | AP19576369 «Термомеханикалық өңдеумен аустенитті хромоникельді болаттан жасалған сымның беріктік және пайдалану қасиеттерін арттыру» |
| Жоба іске асырылатын конкурстың атауы | 023-2025 жылдарға арналған ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобалар бойынша жас ғалымдарды гранттық қаржыландыруға арналған Конкурс (Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі) |
| Жоба іске асырылатын ғылымды дамытудың басым бағытының атауы | Геология, минералдық және көмірсутекті шикізатты өндіру және өңдеу, жаңа материалдар, технологиялар, қауіпсіз бұйымдар мен конструкциялар |
| Жоба іске асырылатын мамандандырылған ғылыми бағыттың атауы, зерттеу түрі | Металдар мен материалдарды өндіру және өңдеу |
| Жобаны іске асыру мерзімдері | 01.05.2023 ж. – 31.12.2025 ж. |
| Жобаның өзектілігі | Қазіргі таңда ұзын өлшемді бұйымдарды алудың заманауи технологияларын жетілдірудің ең перспективті бағыттарының бірі құрамдастырылған технологиялар болып табылады. Бұл технологиялар өндіріс тиімділігін арттыратын жаңа үрдістерді дамытуға және өнімділігі төмен операциялардың санын азайту арқылы еңбек өнімділігін едәуір арттыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, технологияларды біріктіру өндіріс орындарын қысқартуға мүмкіндік береді. Соңғы жылдары ғалымдардың назары қатты ұсақталған құрылымдармен сипатталатын материалдарға бағытталған, өйткені олар жоғары беріктік қасиеттеріне ие. Бірақ түйіршіктердің беткі шекараларының көлемдік үлесінің артуына байланысты беріктіктің жоғарылауы бір уақытта пластикалық қасиеттердің төмендеуіне әкеледі. Нәтижесінде осы типтегі материалдарды қолдану аясы едәуір қысқарады. Қазіргі заманғы материалдарға қойылатын өсіп келе жатқан талаптар механикалық қасиеттердің тиімді үйлесуіне, яғни пластикалықты жоғалтпай жоғары беріктікке қол жеткізу үшін оларды өндіру үрдістерін жетілдіруге мәжбүр етеді. Сондықтан сымның пайдалану қасиеттерін арттыруға мүмкіндік беретін жаңа біріктірілген деформация технологиясын жасау өзекті мәселе болып табылады. |
| Жобаның мақсаты | Жобаның мақсаты-өнімділігі жоғары сымды алуға мүмкіндік беретін аустенитті хромоникельді болаттан жасалған термомеханикалық сымды өңдеудің аралас технологиясын әзірлеу және зерттеу. |
| Зерттеу тобы |
1) Волокитина Ирина Евгеньевна – PhD, «Металлургия және материалтану» кафедрасының профессоры, жоба жетекшісі. Scopus ID: 55902810800 ResearcherID: G-4526-2018 https://orcid.org/0000-0002-2190-5672 2) Волокитин Андрей Валерьевич – PhD, «металдарды қысыммен өңдеу» кафедрасының доценті, аға ғылыми қызметкер. Scopus ID: 56524247500 ResearcherID: U-8580-2018 https://orcid.org/0000-0002-0886-3578 3) Панин Евгений Александрович – PhD, «металдарды қысыммен өңдеу» кафедрасының профессоры, аға ғылыми қызметкер. Scopus ID: 55903153300 ResearcherID: B-7581-2015 https://orcid.org/0000-0001-6830-0630 4) Федорова Татьяна Дмитриевна – магистр, ғылыми қызметкер. Scopus ID: 57222628232. 5) Лавринюк Дмитрий Николаевич – «Қармет» АҚ ЛПЦ-2 жылу бөлімінің шебері, кіші ғылыми қызметкер. Scopus ID: 57223636463 6) Денисова Анастасия Игоревна – «нанотехнология және наноматериалдар» мамандығы бойынша докторант, кіші ғылыми қызметкер. Scopus ID: 57430197600 |
| Жобаның күтілетін нәтижелері | Ғылыми зерттеулердің нәтижелері бойынша Web of Science базасының Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында кемінде 35 (отыз бес) CiteScore бойынша процентилі бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе) шолулар жарияланатын болады. Бұдан басқа, КОКСНВО ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда 1 (бір) мақала жарияланады. Зерттеу нәтижелері Болгариядағы, Польшадағы халықаралық еуропалық конференцияларда немесе алыс шетелдегі басқа халықаралық конференцияларда, сондай-ақ Ресейдегі, Беларуссиядағы және Қазақстандағы халықаралық конференцияларда баяндалады. Алынған нәтижелер негізінде пайдалы модельге ҚР патентін алуға өтінім берілетін болады. Жобаны орындау нәтижелері ультра ұсақ түйіршікті құрылымы бар және механикалық және пайдалану қасиеттерінің жоғары деңгейі бар ұзын өлшемді сымдарды алуға мүмкіндік беретін метастабильді аустенитті тот баспайтын болаттарды термомеханикалық өңдеудің жаңа әзірленген инновациялық бірлескен процесі туралы жаңа, ғылыми негізделген білім болады. Жоғары пайдалану қасиеттері бар тот баспайтын сымды термомеханикалық өңдеудің аралас технологиясын іске асыру және енгізу бойынша ұсынымдар әзірленетін болады. Осы жоба шеңберінде әзірленген метастабильді аустенитті тот баспайтын болат сымды термомеханикалық өңдеудің инновациялық бірлескен технологиясын одан әрі дамыту және өнеркәсіпке енгізу жағдайында инновациялық өндіріс пен жаңа жұмыс орындарын құру мүмкін. Жобаны орындау кезінде алынған криогендік температурада сүйреу процесінде метастабильді аустениттік тот баспайтын болаттардағы γ–α түрлендіру туралы эксперименттік нәтижелер болаттардағы полиморфты түрлендіру механизмі туралы бұрыннан бар білімді дамытуға және толықтыруға мүмкіндік береді және металдардағы термиялық өңдеу теориясы мен фазалық түрлендірулер туралы дәрістерде қолданылуы мүмкін. Бұдан басқа, алынған деректер тиісті бағыт пен мамандандыру бойынша бакалаврларды, магистрлерді және PhD докторларын даярлауда пайдаланылатын болады. Алынған зерттеу нәтижелерін бакалаврлар, магистранттар және PhD докторанттары оқу процесінде және өздерінің ғылыми зерттеулерін жүргізу кезінде пайдаланатын болады. |
| Қазіргі уақытта қол жеткізілген нәтижелер |
1) Пайдалану және механикалық сипаттамалары жоғары сым алу тәсілдері мен технологиялары бойынша ғылыми-техникалық және патенттік әдебиеттерге талдамалық шолу жүргізілді. Осы шолу негізінде тот баспайтын сымның жаңа термомеханикалық өңдеуі жасалды. Біздің шешіміміздің белгілі технологиялық шешімдерден метастабильді аустенитті болаттардан жасалған ұзын өлшемді бұйымдарды үздіксіз тәсілмен алудың түбегейлі айырмашылығы аустенитті құрылымның мартенситке толық ауысуы үшін сызу процесінен кейін бірден криогендік салқындатуды жүргізу болып табылады. Сондай-ақ, деформациядан кейінгі қартаю кезеңінің көмегімен қосымша қатайтуға қол жеткізіледі, бұл сымды алу кезінде жұмсартатын термиялық өңдеулердің санын азайтады және осылайша сымның өзіндік құнын төмендетеді. 2) мартенситтік түрленуге әсер ететін факторларды теориялық зерттеу жүргізілді. Химиялық құрамы, дәннің бастапқы мөлшері, деформация температурасы, деформация түрі және кернеулі деформация күйі, деформация жылдамдығы сияқты факторлар зерттелді. Сондай-ақ Болаттың механикалық қасиеттеріне мартенситтік түрленудің әсері. 3) сымды инновациялық термомеханикалық өңдеуді жүзеге асыру үшін университетте бар сүйреу диірменінде сымды сүйреу процесінен кейін бірден криогендік салқындатуға арналған камера-резервуар конструкциясы әзірленді. Сымның міндеті процесі бөлме температурасында деформация сияқты. Сымның үшкір ұшы талшыққа орнатылады, содан кейін ол криогендік салқындату жүзеге асырылатын бос камера-резервуар арқылы өтеді. Бұл камера-резервуар талшық ұстағыштың артындағы диірмен желісіне орнатылады. Содан кейін сымның ұшы сүйреу диірменінің барабанына бекітіліп, барабанға оралады. Сүйреу диірмені деформацияның жұмыс жылдамдығына жеткенде, резервуар камерасы сұйық азотпен толтырылады. Резервуар камерасы азотты қайта өңдеу жүйесімен жабдықталған. 4) тот баспайтын сымды термомеханикалық өңдеудің бірлескен технологиясының компьютерлік модельдері құрылды және процестің ең жақсы кернеулі-деформацияланған күйі мен энергия-қуат параметрлерін қамтамасыз ететін оңтайлы параметрлер анықталды. |
| Жоба тақырыбы бойынша жарияланған жұмыстар |
1. I. Volokitina, A. Volokitin, A. Denissova, T. Fedorova, D. Lawrinuk, A. Kolesnikov, A. Yerzhanov, Y. Kuatbay, Y. Liseitsev. Effect of thermomechanical processing of building stainless wire to increase its durability. Case Studies in Construction Materials, 18, 2023, – https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02346 (Scopus, 71-й процентиль, Q1) 2. I. E. Volokitina. Structural and phase transformations in alloys under the severe plastic deformation. Progress in Physics of Metals, 2023, 24, No. 3: 593–622., – https://doi.org/10.15407/ufm.24.03.593 (Scopus, 65-й процентель) 3. Волокитина И.Е., Волокитин А.В., Панин Е.А., Федорова Т.Д., Лавринюк Д.Н., Денисова А.И. Изменение микроструктуры стальной проволоки при волочении в криогенных условиях. Перспективные материалы и технологии: материалы международного симпозиума, Минск, 2023, С. 18-19 4. Volokitina I.E., Denissova A.I., Volokitin A.V., Fedorova T.D., Lavrinyuk D.N. Application of Cryogenic Technologies in Deformation Processing of Metals. Progress in Physics of Metals, 2024, 25, No. 1: 161-194, – https://doi.org/10.15407/ufm.25.01.161 (Scopus, 65-й процентиль, Q3); 5. Volokitina I.E., Volokitin A.V., Panin E.A. Modeling of Grain Size Change and Phase Transformation of Stainless Wire during Drawing with Cryogenic Cooling. Metallography, Microstructure, and Analysis 2024, – https://doi.org/10.1007/s13632-024-01078-x (Scopus, 59-й процентиль, Q2) 6. Волокитина И. Е., Панин Е.А., Волокитин А. В., Колесников А. С., Федорова Т.Д. Анализ влияния криогенного охлаждения при волочении на механические свойства проволо-ки марки AISI 316. Металлург, 2024, №3. С. 30-34 (ВАК РФ) 7. Volokitina I., Volokitin A., Panin E. Modelling of combined thermome-chanical processing of stainless steel wire. International scientific journal. Mathematical modeling, 2024, 1, P. 10-13. |
| Әлеуетті пайдаланушылар үшін байланыс ақпараты | i.volokitina@tttu.edu.kz |