Этап 3

 

Резюме проекта, выполняемого
в рамках ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

по этапу № 3

 

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.586.21.0025

Тема: «Исследование перспективных для промышленного использования совмещенных методов интенсивной деформации сдвигом.»

Приоритетное направление: Индустрия наносистем (ИН)

Критическая технология: Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов

Период выполнения: 18.01.2016 - 30.06.2019

Плановое финансирование проекта: 37.153 млн. руб.

Бюджетные средства 15.00 млн. руб.,

Внебюджетные средства 22.153 млн. руб.

Получатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"

Иностранный партнер: Жилинский университет

Ключевые слова: СОВМЕЩЕННЫЕ МЕТОДЫ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ, ИНТЕНСИВНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ, УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ МЕДНЫЕ СПЛАВЫ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

1. Цель проекта

Проект направлен на создание научных основ получения полуфабрикатов из медных сплавов электротехнического применения с повышенными физико-механическими свойствами.

Цель проекта – выявление и изучение основ получения медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами с помощью совмещенных методов интенсивной пластической деформацией: сдвиговой деформацией с редукционной обработкой и/или с ультразвуковым воздействием для передовых промышленных применений.

 

2. Основные результаты проекта

1. Разработаны методики получения образцов в НС и/или УМЗ состоянии промышленно перспективными методами ИПД: волочением со сдвигом и ротационной ковкой со сдвигом. Также разработаны/составлены методики проведения испытаний физико-механических свойств для получаемых образцов и методики определения параметров тонкой структуры.

2. Выполнена подготовка оборудования и инструмента. По разработанной методике получены опытные образцы полуфабрикатов электротехнического назначения в УМЗ состоянии из технически чистой меди марки М2, сплава БрХ1 и сплава

системы Cu-Cr-Cd-Zr перспективными для применения в промышленности методами ИПД: волочением со сдвигом и ротационной ковкой со сдвигом.

3. Проведены комплексные исследования микроструктуры и физико-механических свойств, полученных образцов полуфабрикатов в УМЗ состоянии, согласно разработанным в рамках проекта методикам. Показано, что в результате применения разработанных научно-технических подходов и обработке заготовок по предложенным промышленным методам в получаемых полуфабрикатах формируется УМЗ структурное состояние, обеспечивающее повышенный комплекс физико-механических свойств.

4. Проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. По полученным в ходе проекта научно-техническим результатам подана заявка на патент РФ на изобретение №2018137632 "Способ изготовления электроконтактного провода для высокоскоростного железнодорожного транспорта". Проверена патентная чистота поданной заявки.

5. Исследованы механические свойства образцов, полученных от иностранного партнера, согласно разработанным в рамках проекта методикам. Показана перспективность совмещения деформационной и ультразвуковой обработки с целью получения полуфабрикатов из меди и медных сплавов электротехнического назначения с повышенным комплексом физико-механических свойств.

6. Разработан проект технического задания (ТЗ) на проведение опытно-конструкторских работ (ОКР) по теме: «Разработка опытно-промышленных образцов изделий кабельной промышленности с повышенными эксплуатационными характеристиками».

7. Выполнен анализ и обобщение результатов исследования. В результате исследований было показано, что разработанные методы – волочение со сдвигом и ротационная ковка со сдвигом являются перспективными для внедрения в промышленность страны. На примере технически чистой меди марки М2, сплава БрХ1 и сплава системы Cu-Cr-Cd-Zr показано, что их применение при обработке меди и медных сплавов электротехнического назначения обеспечивает получение полуфабрикатов в УМЗ структурном состоянии, обуславливающем, в свою очередь, повышенный комплекс физико-механических, и соответственно, эксплуатационных характеристик готового изделия. На основе научных результатов проекта написана и успешно защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. По полученным результатам проекта опубликован ряд статей в международных научных изданиях, входящих в базы данных WoS и/или Scopus.

 

Получены образцы прутков из медных сплавов электротехнического назначения заданной геометрии с повышенными на 20% относительно требований ГОСТ физико-механическими свойствами.

Новизна связана с реализацией крайне немонотонного деформационного воздействия сдвигом и редукцией в процессе совмещенной пластической обработки и наложения ультразвука.

Полученные результаты полностью соответствуют плану-графику исполнения обязательств и техническому заданию к соглашению о предоставлении субсидии.

Полученные физико-механические свойства исследованных медных сплавов являются конкурентоспособными с аналогичной продукцией, выпускаемой ведущими японскими, китайскими и др. производителями.

 

3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

По результатам проведенных исследований подана заявка на получение патента РФ на изобретение №2018137632 "Способ изготовления электроконтактного провода для высокоскоростного железнодорожного транспорта".

 

4. Назначение и область применения результатов проекта

Перспективной продукцией на базе полученных научных основ является номенклатурный ряд контактных проводов для сетей высокоскоростного железнодорожного транспорта, в том числе и высокоскоростного.

Проведенные оценки технической реализации полученных научно-технических результатов и отраженные в диссертационной работе выявили потенциал их практического использования, что подтверждено актом внедрения на предприятии.

В настоящее время в международном масштабе наблюдается резкое развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта, и полученные результаты проекта могут быть использованы для развития этой сферы, что позволяет улучшить как социальную коммуникацию внутри страны, так и расширить сектор международного сотрудничества.

 

5. Эффекты от внедрения результатов проекта

Если сделать акценты на приложении результатов в развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта, то можно говорить о повышении качества жизни и ускорении коммерческой и социальной коммуникации.

 

6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Ближайшей перспективой коммерциализации в рамках НИОКР полученных научных основ может быть создание технологий получения массовой продукции из медных сплавов электротехнического назначения с повышенными физико-механическими свойствами для применения в сетях высокоскоростного железнодорожного транспорта, для электродов контактной сварки и др.

 

7. Наличие соисполнителей

Соисполнители отсутствуют.