| Название НИОКТР |
Разработка подходов к аддитивному производству биметаллических сплавов для повышения их механических и эксплуатационных характеристик
|
| Аннотация |
Развитие аддитивного производства (АП) деталей приняло масштабный характер. АП представляют собой способ получения деталей с использованием электронной модели, подготовленной в системе автоматизированного проектирования в формате, который позволяет в полностью автоматическом режиме изготовить изделие сложной конфигурации. Такой подход обеспечивает значительное снижение себестоимости за счет экономии сырья, необходимого для производства продукции, сокращения использования человеческих ресурсов, снижения энергозатрат и промышленных отходов, а также сокращения технологических операций. Внедрение АП меняет технологический подход с материалоемкой на наукоемкую, что означает переход из сегмента массового производства одноразовых изделий в новое массовое производство в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика с высокими затратами и длительным жизненным циклом изделия. Одним из перспективных методов АП является прямое лазерное выращивание (ПЛВ), которое подходит для создания сложных компонентов в том числе биметаллических изделий для атомных станций нового поколения.
Поскольку ПЛВ характеризуется процессом многократного воздействия лазерного источника на ванну расплава с высокими скоростями нагрева и охлаждения, меняющимися в процессе выращивания и зависящими от размеров и геометрических параметров изготавливаемого изделия. Как следствие, получаемая микроструктура из сплавов на основе железа при выращивании неоднородна и анизотропна, что значительно влияет на эксплуатационные характеристики готового изделия. Для оценки прочностных и эксплуатационных характеристик биметаллических изделий из сталей, получаемых по технологии АП, требуется проведение широкого спектра исследований, что является длительным и дорогостоящим процессом.
В рамках научного проекта планируется разработка фундаментальных основ для управления структурно-фазовыми превращениями в слоистых композиционных материалах, получаемых методами аддитивных технологий. Ожидается, что это позволит прогнозировать и формировать заданные структуры с целью повышения комплекса механических и функциональных свойств. Будут разработаны технологические процессы ПЛВ для создания слоистых биметаллических материалов, а также установлены микроструктурные особенности модифицированной стали в зависимости от параметров ПЛВ и их влияние на механическое поведение материала.
В ходе исследования будут изучены процессы взаимодействия нержавеющей стали 08Х18Н10Т с мартенситной сталью 09Х16Н4Б, а также с углеродистой низколегированной сталью 15Х2МФА в процессе ПЛВ. Это позволит заложить методологическую основу для создания других биметаллических материалов. Помимо этого, будут проведены испытания эксплуатационных свойств композитов при динамических и циклических нагрузках, а также в коррозионных средах, что обеспечит повышение их долговечности и надежности.
Решаемая в рамках проекта проблема связана с недостаточной прогнозируемостью и управляемостью структурно-фазовыми превращениями в аддитивно получаемых слоистых композиционных материалах. Это затрудняет создание материалов с заданными механическими и функциональными свойствами, что критично для их применения в аэрокосмической, энергетической и машиностроительной отраслях. Развитие методов контроля структуры и свойств биметаллических материалов позволит повысить их эксплуатационные характеристики и расширить область применения.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
True
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-09-15
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
25-79-00163
|
| Дата контракта |
2025-09-15
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
669.1.017:620.18; 669.1.017:620.17; 669.1-419:620.18; 669.1-419:620.17
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Мендагалиев Руслан Валисович
|
| Руководитель организации |
Лебедева Елена Витальевна
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-16 08:05:20 UTC, 2025-10-16 08:05:20 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
аддитивное производство; Прямое лазерное выращивание; слоистые-материалы; биметаллические сплавы
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
53.49.13 - Структура и свойства стали, сплавов и композиционных материалов на основе железа
|
| 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 |
—
|
