Глобальный поиск Единое окно поиска по РИД и запросам

Эволюция структуры высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg (Ni, Fe, Ca), получаемых с использованием технологии электромагнитного литья

Название НИОКТР Эволюция структуры высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg (Ni, Fe, Ca), получаемых с использованием технологии электромагнитного литья
Аннотация На основе результатов, полученных при выполнении Проекта в 2022-2024 гг, предлагается обосновать и разработать технологию получения сварочной проволоки из сплавов систем Al–Zn–Mg–Ni–Fe и Al–Zn–Mg–Ca–Fe, включающую получение литой длинномерной заготовки методом литья в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК) и последующую деформационно-термическую обработку (ДТО) с использованием горячего прессования методом Конформ, холодного волочения, промежуточных и окончательного отжигов. Высокопрочные деформируемые сплавы типа В96 (на базе системы Al–Zn–Mg–Cu) обладают низкой технологичностью при сварке, включающей плавление (в частности, аргонно-дуговой и лазерной), что обусловлено их склонностью к образованию горячих трещин при кристаллизации. С другой стороны известно, что добавление Fe и Ni к сплавам на базе системы Al–Zn–Mg повышает литейные свойства, что обусловлено формированием при их кристаллизации достаточного количества эвтектики. Исходя из этого, можно предположить, что экспериментальные сплавы на базе систем Al–Zn–Mg–Ni–Fe и Al–Zn–Mg–Ca–Fe в виде проволоки могут быть перспективными и для получения соединений деформированных полуфабрикатов методами аргонно-дуговой и лазерной сварки. Принципиальная возможность получения проволоки диаметром менее 2 мм была показана в Проекте 2022 на примере сплава Никалин, содержащем около 1%Fe. При этом эвтектические частицы железосодержащей фазы в процессе технологической цепочки трансформировались в глобулярные включения субмикронного размера, равномерно распределенные в алюминиевой матрице. Это позволило достигнуть достаточно высокой пластичности в прессованных прутках, диаметром 3,7 мм. С другой стороны, пластичность в проволоке оказалась невысокой. Из этого вытекает, что для устранения данного недостатка необходимо провести коррекцию состава сплава и оптимизацию режима деформационно-термической обработки (ДТО) в технологической цепочке получения проволоки. В первый год предлагаемый проект будет сфокусирован на обосновании возможности практического применения новых сплавов и новой технологии в условиях действующего оборудования ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики». Работы будут включать корректировку составов сплавов Никалин и Альцимак с целью повышения деформационной пластичности при волочении, корректировку режима литья методом ЭМК, оптимизацию режима ДТО, включающего отжиг литой заготовки, прессование методом Конформ, промежуточный отжиг, волочение и окончательный отжиг. Предварительно будет проведено моделирование процесса ЭМК в программном пакете ANSYS Fluent. Моделирование процессов прессования и волочения будет проведено методом конечных элементов (МКЭ) с применением программного комплекса QFORM. В результате предполагается анализ температурно-деформационных и траекторно-скоростных параметров деформирования, что позволит уточнить и выбрать наиболее предпочтительные режимы обработки сплавов. Конечным результатом работ первого года будут скорректированные составы экспериментальных сплавов (Никалин-П и Альцимак-П) и технология получения из них проволоки, обладающей достаточной пластичностью. Во второй год будут проведены работы, нацеленные на использование полученной проволоки (в качестве присадочной) для получения сварных соединений листовых полуфабрикатов сплавов Никалин и Альцимак методами аргонно-дуговой и лазерной сварки. Будет изучена структура сварных соединений в исходном состоянии и после упрочняющей термической обработки (включающей закалку и старение). Будут определены механические свойства сварных соединений. Итогом работ второго года будет обоснование режимов сварки сплавов Никалин-П и Альцимак-П, позволяющих получать сварные соединения с прочностью, близкой к прочности основного металла. Предполагается, что полученные результаты найдут применения для получения деталей ответственного назначения (в частности, корпусных) в различных транспортных изделиях (автопрома, авиапрома, судостроения и др.).
Доступ к ОКОГУ исполнителя False
Количество связанных РИД 0
Количество завершенных ИКРБС 0
Сумма бюджета 13600.0
Дата начала 2025-06-10
Дата окончания 2026-12-31
Номер контракта 25-19-20081-П
Дата контракта 2025-06-10
Количество отчетов 2
УДК 669.017
Количество просмотров 3
Руководитель работы Тимофеев Виктор Николаевич
Руководитель организации Румянцев Максим Валерьевич
Исполнитель ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Заказчик Российский научный фонд
Федеральная программа Отсутствует
Госпрограмма
Основание НИОКТР Грант
Последний статус 2025-12-05 07:58:22 UTC, 2025-12-05 07:58:22 UTC
ОКПД Сплавы на основе первичного алюминия
Отраслевой сегмент
Минздрав
Межгосударственная целевая программа
Ключевые слова коррозия; механические свойства; литье; микроструктура; пластическая деформация; физические свойства; фазовый состав; Elmacast; электромагнитное литье; алюминиевые сплавы
Соисполнители
Типы НИОКТР Фундаментальное исследование
Приоритетные направления
Критические технологии
Рубрикатор 53.49.05 - Фазовые и структурные превращения в металлах и сплавах; 53.49.01 - Общие вопросы
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