Основные прикладные разработки


Патенты НЦ МФМ за последние 5 лет (2018-2022 гг.)

  1. Патент РФ № 2649600 С2, В22С 9/04. Способ получения отливок из железоуглеродистых сплавов с легированным поверхностным слоем, содержащим карбид титана / Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю., Чекмышев К.Э., Махнева Т.М. Опубл. 04.04.2018. Бюл. № 10.

  2. Патент РФ № 2658566 С2, С22С 29/14, B22F 3/23. Способ получения компактных материалов, содержащих диборид титана, методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю., Кузьминых Е.В. Опубл. 21.06.2018. Бюл. № 18.

  3. Патент РФ № 2660446 С2, В22С 9/04, В22D 27/18. Способ поверхностного легирования отливок из металлических сплавов на заданную глубину / Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю., Чекмышев К.Э. Опубл. 06.07.2018. Бюл. № 19.

  4. Патент РФ № 18-51-85 U1, МПК G01N 17/00, F16L 58/00 Устройство для определения остаточного ресурса металла газопровода» / Калюжный Д.Г., Бурнышев И.Н., Бесогонов В.В. Опубл. 23.11.2018. Бюл. №33.

  5. Патент РФ № 2691278 С1, МПК F17C 13/12. Газовый баллон. Карпов А.И., Лещев А.Ю., Шаклеин А.А., Овчаренко П.Г. Опубл.11.06.2019. Бюл. №5.

  6. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019619533 Программа численного моделирования процесса охлаждения отливок из железоуглеродистых сплавов при формообразовании литьем по газифицируемым моделям. 18.07.2019.

  7. Патент РФ № 2732843 С2. МПК В23Н 9/00, С23С 26/00. Способ электроискрового легирования поверхности металлических изделий. Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю. Опубликовано 23.09.2020. Бюл. № 27.

  8. Патент РФ № 2735384 С1. МПК В22С 9/04, В22D 27/18. Способ легирования поверхности отливок из железоуглеродистых сплавов боридами хрома. Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю., Тарасов В.В., Балобанов Н.А., Мокрушина М.И., Корнилов А.С., Овчинников В.С. Опубликовано 30.10.2020. Бюл. № 31.

  9. Патент РФ № 2744688 С1, МПК В22С 3/00, В22С 9/04. Способ модифицирования и легирования отливок при формообразовании литьём по газифицируемым моделям. Овчаренко П.Г., Лещев А.Ю. Опубл.15.03.2021. Бюл. № 8.

  10. Патент РФ № 2741687 С2, МПК А02Л 9/96. Способ измерения скорости горения твердых ракетных топлив и скорости сублимации полимерных покрытий при обдуве высокотемпературным газом и устройство для его осуществления. Колесникова Л.Н., Лещев А.Ю., Липанов А.М. Опубл. 28.01.2021 Бюл. № 4.


Имеющиеся технические разработки и технические предложения на разработку


1. Получение литых композиционных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками литьём по газифицируемым моделям (2019 г.)

 

1) Разработаны технологические основы формирования легированного слоя на поверхности отливок при литье по газифицированным моделям.

2) Установлена связь между составом легирующего покрытия и свойствами поверхностных слоев для углеродистых сталей.

3) Исследованы процессы физико-химического взаимодействия в системе расплав - легирующее покрытие - противопригарное покрытие при формировании отливок.

4) Разработаны способы поверхностного легирования, позволяющие формировать поверхностный слой повышенной твердости на отливках из углеродистых сталей непосредственно в процессе формообразования.

   4.1.jpg

2. Разработка и получение новых перспективных материалов (2019 г.)
 

1) СВ-синтез высокоэнтропийных сплавов систем:
Fe-Ni-Mn-Cr-Ti           Ni-Cr-Mn-Fe-Co-Al            Nb-Mo-W-Cr-V.

2) СВ-синтез в расплавах композиционных металлических сплавов металлов Al, Ni, Cu(Сr), Со и Fe, упрочненных TiC и/или TiB.

3) CВ-синтез жаропрочных сплавов на основе Nb-Si-C, упрочненные силицидами и карбидами Nb.

4) СВ-синтез сплава W-Ni-Fe-Co (жаропрочные и жаростойкие конструкционные материалы на основе Ni(Co)-Mo-W с интерметаллидной упрочняющей фазой).

5) СВ-синтез MAX-материалов Ti2SiC и Ti3SiCв том числе с различными формами углерода.

6) СВ-синтез МАХ-материалов в режиме теплового взрыва Ti2AlN. 


3. Разработка эффективной технологии низкотемпературного осаждения тугоплавких покрытий (2020 г.)

     

1) Проанализировано взаимодействие реагентов и материала подложки из нержавеющей стали при осаждении покрытий из тантала восстановлением бромида тантала кадмием.

2) Установлено, что при температурах осажден
ия выше 1000 K присутствующие в нержавеющей стали железо и хром будут восстанавливать пентабромид тантала, переходя в газовую фазу в виде бромидов. В результате, на подложке происходит не только восстановление бромида тантала, но и бромида железа, что на начальных этапах осаждения приводит к формированию в покрытии подслоя, содержащего железо. Кроме того, на подложке образуется бромид хрома, который удаляется вместе с остальными продуктами реакции, что вызывает обеднение хромом поверхностных слоев стали.

  4.3.jpg

4. Прикладные работы в интересах реального сектора экономики – «Установка для утилизации попутного нефтяного газа УРПНГ-5» (2020 г.)

 

1) Проведены испытания макетного образца на месторождениях.

2) Изготовлен опытно-промышленный образец установки УРПНГ-5 производительностью 5 тыс. м3 в сутки.

3) Получены акты испытаний лабораторной установки на ППСН Забегаловского м.н. АО «Белкамнефть» им.А.А.Волкова.

4) ОКР проводились в соответствии с Постановлением Правительства РФ №7 от 08.01.2009 «О мерах по стимулированию снижения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках».

   4.4.jpg

5. Получение методом СВС компактных композиционных металлокерамических материалов, содержащих диборид титана (2021 г., см. п.3 – основные науч. достижения)

 

1) Методом СВС получены компактные образцы из реакционных систем титан/ферротитан – ферробор. Показано влияние добавок меди и никеля в количестве 20 и 50% (масс.) к исходным реагентам на структуру, состав и некоторые свойства материалов.

2) Показано, что материалы, полученные из систем Ti-FeB и FeTi-FeB, имеют наиболее высокую износостойкость, а добавки меди и никеля приводят к увеличению прочности.

   4.5.jpg


6. Получение методом СВС объёмнопористых металлокерамических материалов, содержащих нитрид титана

 

1) Методом СВС получены компактные образцы из реакционных систем ферротитан – азотированный хром/марганец – никель. Участие в синтезе азота позволяет получать поры в объёме всего образца.

2) Показано, что пористость материала определяется как составом реакционной смеси, так и условиями её компактирования до проведения синтеза.

3) Отражено влияние термической обработки полученных материалов на прочность и фазовый состав.

  4.6.jpg

Состав реакционной смеси

Основные фазы

sсж, МПа

FeTi – CrN – Ni (без т/о)

γ- и α-фаза на основе Fe; TiN; Ni3Ti

214,9

FeTi – CrN – Ni (после т/о)

γ-фаза на основе Fe; TiN; Ni3Ti

356,5

FeTi – Mn2N – Ni

γ-фаза на основе (Ni, Fe, Mn); TiN; Fe2N

 


7. Разработка технологии химического газофазного безводородного низкотемпературного осаждения покрытий карбида тантала с высокими защитными свойствами (2022 г.)

 

1) Экспериментально определены оптимальные параметры осаждения покрытий тантала и карбида тантала на подложках из Ст3 и графита, терморасширенного графита.

2) Изучены кинетика и механизмы осаждения в зависимости от температуры и концентрации реакционной смеси, структура и свойства полученных покрытий. 

  4.7.jpg