| Название НИОКТР |
Закономерности структурно-фазовых превращений в алюминиево-кальциевых сплавах, легированных цинком и магнием, в условиях сварки
|
| Аннотация |
В последние десятилетия интенсивно развиваются технологии твердофазного получения неразъемных соединений и обработки поверхности металлических материалов, основанные на фрикционном нагреве и интенсивном термомеханическом перемешивании материалов. Основным видом таких технологий является сварка трением с перемешиванием. В ходе выполнения Проекта 2022 показано, что сварка трением с перемешиванием обеспечивает получение равнопрочных и бездефектных соединений термически неупрочняемого кальцийсодержащего сплава на базе Al-Ca-Zn-Mg. В тоже время структура и механические свойства соединения в конечном счете определяются уровнем вводимого в свариваемые кромки тепла при фрикционном нагреве. При достаточной простоте схемы сварки трением с перемешиванием физико-механические процессы, сопровождающие формирование соединения, весьма сложны и во многом до сих пор не изучены. Изучение этих процессов применительно к сварке трением с перемешиванием к термически неупрочняемому кальцийсодержащему сплава на базе Al-Ca-Zn-Mg(-Zr,Fe,Si) позволит регулировать структуру соединения в зоне перемешивания и тем самым обеспечивать получение наиболее высоких эксплуатационных сварных конструкций и создать методику выбора рациональных режимов СТП исследуемых алюминиевых сплавов. Основным объектом исследований будет новый термически неупрочняемый кальцийсодержащий сплав на базе Al-Ca-Zn-Mg(-Zr,Fe,Si) в сочетании с промышленными сплавами 1915 и АМг3, а также с новым сплавом на основе Al-Cu-Ca, склонным к термическому упрочнению в процессе старения. Экспериментальные сплавы будут получены в виде плоских слитков и далее подвергнуты структурным исследованиям и механической обработке. В частности, будет изучена структура и фазовый состав полученных образцов как в литом состоянии, так и после планируемой горячей прокатки при температурах 400-450 °С для изготовления листового проката (при суммарной степени деформации не менее 80 %), предназначенного для последующего получения сварных образцов. В работе аналитические исследования будут произведены с использованием передовых методов электронной микроскопии (СЭМ, МРСА, ПЭМ), рентгенофазового анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии. Одной из основных задач работы будет изучение возможности получения гибридных сварных соединений методами сварки трением с перемешиванием при различном сочетании новых кальцийсодержащих сплавов с промышленно применяемыми сплавами. Как ожидается, данный подход позволит совместитель и усилить основные преимущества обеих групп материалов. При этом внимание будет также уделено изучению влияния тепловложения (в том числе при применении принудительного охлаждения в процессе сварки) при сварке трением с перемешиванием на комплекс механических свойств и структуру сварных соединений, что особенно актуально в случае применения термически упрочняемых сплавов (1915, Al-Cu-Ca). Уровень тепловложения будет варьироваться регулированием основными параметрами режима СТП: частотой вращения рабочего инструмента, скоростью сварки и углом наклона рабочего инструмента относительно нормали к поверхности свариваемых заготовок. Кроме того, будет изучено влияние дополнительного охлаждения, реализованного путем размещением свариваемых заготовок и рабочего инструмента в ванне с проточной водой и охлаждением зоны перемешивания направленными водно-воздушными струями, подаваемыми с помощью специального соплового устройства. Для полученных различных сочетаний сварных соединений будет проведено изучение структуры, а также механических свойств при испытаниях на твердость и одноосное растяжение. Исследования структуры и механических свойств будет производиться для образцов как в исходном состоянии (после сварки), так и после применения термической и/или дополнительной термомеханической обработки.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
14000.0
|
| Дата начала |
2025-06-10
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
22-19-00121-П
|
| Дата контракта |
2025-06-10
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
669.017.3; 669.017.3:620.18
|
| Количество просмотров |
5
|
| Руководитель работы |
Овчинников Виктор Васильевич
|
| Руководитель организации |
Югай Евгений Эдуардович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-23 09:04:03 UTC, 2025-12-23 09:04:03 UTC
|
| ОКПД |
Профили прочие из алюминия или алюминиевых сплавов
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
Микроструктура; Механические свойства; Деформационная обработка; Al-Ca сплавы; Алюминиевые сплавы; Сварка
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
53.49.05 - Фазовые и структурные превращения в металлах и сплавах; 53.49.09 - Прочность и пластичность металлов и сплавов; 53.49.03 - Фазовые равновесия в металлах и сплавах
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Материаловедение
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|