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.
Поделиться