КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-29-00666
НазваниеПовышение коррозионной стойкости изделий и сварных швов волной деформации
РуководительБаринов Сергей Владимирович, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых", Владимирская обл
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки, 09-102 - Механика технологических процессов
Ключевые словаКоррозионная стойкость, пластическая деформация, волновое деформационное упрочнение, микротвердость, микроструктура, размер зерна, соляной туман.
Код ГРНТИ55.21.21
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен решению научной проблемы повышения коррозионной стойкости изделий и их сварных швов волной деформации. Актуальность решения проблемы повышения коррозионной стойкости играет важную роль для разных отраслей: промышленности, сельского хозяйства, атомной энергетики, медицины и т.д. В данных отраслях достаточно часто изделия испытывают необходимость в одновременном повышении как коррозионной стойкости, так и прочности, твердости, контактной выносливости, циклической прочности, измельчении зерна и т.д. Зачастую повышение такого комплекса физико-механических свойств достигается за счет последовательной реализации нескольких дополнительных технологических операций.
Для увеличения эксплуатационных характеристик изделий и конструкций внедряют передовые технологии сварки, применяют новейшие покрытия и т.д. С одной стороны, эффективность использования ингибиторов коррозии, покрытий для повышения коррозионной стойкости определяется как свойствами защитных покрытий, так и адгезией их к подложке, которые в свою очередь зависят от качества поверхностного слоя. С другой стороны, для обеспечения параметров качества поверхностного слоя, которые способствуют сопротивлению усталости материала и его сварных частей при воздействии коррозии, применяют разнообразные методы поверхностного пластического деформирования. Исследованию влияния пластической деформировании на коррозионную стойкость обрабатываемых материалов посвящено много работ. Их анализ показал, что нет однозначного мнения о влиянии создаваемой пластической деформации на коррозионную стойкость материалов и их сварных швов. В одних группах работ считается, что наличие в поверхностном слое пластического деформирования в материале, в сварных швах приводит к снижению коррозионной стойкости, в других группах работ – к повышению. Существуют примеры, где схожие условия и технологии обработки поверхностей дают противоречивые данные о получаемой коррозионной стойкости. Поэтому при появлении новых способов поверхностного пластического деформирования или совершенствовании уже существующих, необходимо проводить исследование наличия для каждого способа возможностей по обеспечению коррозионной стойкости. На основании анализа приведенных работ можно заключить, что формирующиеся в результате пластического деформирования в обрабатываемом материале и его сварных швах: шероховатость, измельчение зерна, увеличение твердости (деформации), остаточные напряжения сжатия - оказывают решительное влияние на коррозионную стойкость.
При волновом деформационном упрочнении (ВДУ), волны деформации, генерируемые в ударной системе боек-волновод за счет формирования мгновенных волновых картин из совокупности взаимодействующих прямых и отраженных от участков с различной акустической жесткостью волн деформации, позволяют формировать в обрабатываемом материале гетерогенно упрочненные области в виде чередующихся твердо-вязких участков. В материале после обработки ВДУ можно одновременно: добиться формирования высокой степени (до 150%) и глубины (более 6-10 мм) упрочнения; повысить сопротивление контактному выкрашиванию в 3-6 раз; создавать локальное измельчение зерен до ультрамелкозернистых и наноразмерных значений; ликвидировать имеющуюся технологическую наследственность в упрочняемом материале; повысить усталостную прочность сварных швов в 1,3-2,9 раза. Ранее исследования влияния волны деформации на коррозионную стойкость обрабатываемых материалов и сварных швов не проводились.
Научная новизна заключается в:
1) Выявлении закономерностей влияния волнового деформационного упрочнения на коррозионную стойкость материалов и их сварных швов.
2) Выявлении взаимосвязей между глубиной и степенью упрочнения, формируемой ВДУ в материалах и их сварных швах, и их коррозионную стойкость.
3) Совершенствовании возможностей ВДУ формирования комплекса физико-механических свойств в обрабатываемых материалах и их сварных швах за одну технологическую операцию.
Ожидаемые результаты
Синергетическая научная значимость решаемой проблемы связана с выявлением и исследованием новых механико-материаловедческих закономерностей формирования в металлических материалах гетерогенных ультрамелкозернистых структур волновым деформационным упрочнением, повышающим коррозионную стойкость. В результате выполнения проекта будут установлены взаимосвязи между параметрами ВДУ, механическими свойствами упрочненного материала, характерными размерами зерен и коррозионной стойкостью. Ожидается аномальное сочетание высокой твердости материала и пластичности, повышение коррозионной стойкости. Это значительно расширит возможности ВДУ по формирования уникального комплекса физико-механических свойств в обрабатываемых материалах и их сварных швах за одну технологическую операцию. Ожидается создание материалов, совокупность свойств которых будет конкурентоспособна лучшим зарубежным аналогам. Новые материалы и технологии найдут применение в авиационной и космической промышленности, транспортном машиностроении, сельском хозяйстве, нефтегазовой и строительной отраслях.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ