Разработка импортозамещающих твердых сплавов с повышенными износными и технологическими характеристиками для упрочнения быстроизнашиваемых деталей сельхозмашин, эксплуатирующихся в абразивной среде

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 27.10.2015 № 14.578.21.0129 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 3 в период с 1.01.2017 по 31.12.2017 выполнялись следующие работы:

  • Разработаны Программы и методик лабораторных испытаний твердосплавных материалов и эксплуатационно-полевых испытаний упрочненных новыми разработанными составами
  • Изготовлены образцы рабочих органов сельскохозяйственных машин, упрочненных новыми разработанными составами твердых сплавов.
  • Проведены Лабораторные испытания экспериментальных образцов твердосплавных материалов, упрочненных новыми разработанными составами твердых сплавов по Программе и методикам.
  • Проведены эксплуатационно-полевые испытания рабочих органов сельхозмашин.
  • Проведены структурные исследования новых твердосплавных материалов (в диапазоне от нано- до макромасштабов наблюдения) и включая границу раздела с основой изделий, их оценка сопротивляемости преждевременному разрушению на основе фрактографических исследований.
  • Проведено обобщение результатов ПНИЭР, проверка их соответствия требованиям ТЗ.
  • Проведена оценка результативности ПНИЭР, технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.
  • Разработан проект ТУ на разработанные новые составы твердых сплавов.
  • Разработан проект ТЗ на проведение ОТР.
  • Проведена модернизация технологического оборудования для апробации разработанной технологии на площадях Индустриального партнера.
  • Проведена апробация разработанной технологии на площадях Индустриального партнера.
  • Принято участие в мероприятиях по демонстрации и популяризации результатов и достижений науки.
  • Проведена корректировка технологических режимов нанесения новых твердосплавных покрытий на конкретные рабочие органы (различные толщины материалов основы и покрытий).

Из сопоставления строения структур (в диапазоне от нано- до макромасштабов наблюдения) и изломов новых разработанных твердосплавных материалов следует, что повышение однородности структуры, вариация коэффициента асимметрии распределения вязких прослоек по толщинам (от 1,3 до 2,1) и их толщин связано с морфологией «мостов» в изломах, износостойкостью и сопротивляемостью разрушению. Это позволяет управлять свойствами твердых сплавов по структуре. Полученные представления о структурной природе деформации и разрушения твердых сплавов позволили предложить новые составы твердых сплавов. Показано, что у экспериментальных образцов твердосплавных материалов, упрочненных новыми составами твердых сплавов, получена износостойкость выше в 3,5 раз и более чем у стали 45 (40HRC). Адгезионная прочность сцепления с основой:≥20 МПа. Это дало повышение эксплуатационной износостойкости (ресурс по износу) рабочих органов, упрочненных разработанными твердыми сплавами (при эксплуатационно-полевых испытаниях) в сравнении с серийными изделиями в 1,8-2,7 раза и более

  • Износостойкость экспериментальных образцов твердосплавных материалов, упрочненных новыми составами твердых сплавов, в 3,5 раз и более выше, чем у стали 45 (40HRC). Адгезионная прочность сцепления с основой:≥20 МПа. Эксплуатационная износостойкость (ресурс по износу) рабочих органов, упрочненных разработанными твердыми сплавами (при эксплуатационно-полевых испытаниях) в сравнении с серийными изделиями повысилась в 1,8-2,7 раза и более
  • На основе полученных закономерности деформации и разрушения неоднородных, разномасштабных структур серийных твердых сплавов выявлены критические параметры структуры, лимитирующие износостойкость и склонность к преждевременному разрушению твердых сплавов.
  • Полученные результаты полностью соответствуют требованиям Технического задания проекта.
  • Полученные результаты в рамках проекта указывают на возможность импортозамещения ряда видов рабочих органов сельскохозяйственных машин при их упрочнении разработанными новыми твердыми сплавами.
Университет МИСИС вновь подтвердил лидерство по металлургииУниверситет МИСИС вновь подтвердил лидерство по металлургии