На пути к повышению скорости железнодорожных перевозок!

Лаборатория механических свойств наноструктурных и жаропрочных материалов НИУ БелГУ с 26 сентября 2017 года ведет прикладные научно-исследовательские работы в рамках реализации Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы» (соглашения №14.575.21.0134 (ID RFMEFI57517X0135), руководитель Кайбышев Р.О.) по теме «Разработка экономно легированных медных сплавов и технологии получения высокопрочных проводов для контактной сети высокоскоростного железнодорожного транспорта». 

Целью данного проекта является: 1. Создание новых технологий и систем в области уменьшения временных затрат пассажирских и грузовых перевозок, направленных на повышение скорости движения железнодорожных транспортных средств и развитие инфраструктуры высокоскоростных железнодорожных транспортных систем. 2. Создание научной основы для разработки промышленной технологии производства контактного провода из сплава на основе Cu-Mg и низколегированного медного сплава, отливаемого из вторичного металла, с прочностью >540÷560МПа, повышенной износостойкостью, электропроводностью не ниже 75%IACS (электропроводимости чистой меди), способной выдерживать кратковременные нагревы до температуры 300 °С под нагрузкой. Технология должна обеспечивать возможность непрерывного производства контактного провода строительной длины и включает в себя операции прокатки и/или волочения.

Результатами 1 этапа работы является: 

• Аналитический обзор научно-технической литературы по теме исследования. 

• Обоснование выбора направлений исследований и разработок, выполняемых по проекту. 

• Описание физических моделей для получения исходных данных для подбора оптимального химического состава медных сплавов, оптимальных параметров их термомеханической обработки. • Оптимальный химический состав. 

• Расчеты эксплуатационных характеристик контактного провода. 

• Обоснования требований эксплуатационных характеристик высокопрочного контактного провода для высокоскоростного железнодорожного транспорта. 

• Оптимальные параметры предварительной термообработки.  

• Подана 1 заявка на патент. 

• Зарегистрирован НОУ-ХАУ. 

• Опубликована научная статья Morozova A., Borodin, E., Bratov, V., Zherebtsov, S., Belyakov, A., & Kaibyshev, R.. Grain Refinement Kinetics in a Low Alloyed Cu–Cr–Zr Alloy Subjected to Large Strain Deformation // Materials. – 2017. – Т. 10. – №. 12. – С. 1394. 

• Представлен доклад на XVIII Уральской школе-семинаре металловедов-молодых ученых.

Результатами 2 этапа работы являются:

Результаты по проекту, выполняемые за счет бюджетных средств:

Программы и методики исследовательских испытаний по отработке режимов технологической операции РКУП-«Conform» образцов разработанных низколегированных медных сплавов.

Исследовательские испытания по отработке режимов технологической операции РКУП-«Conform» образцов разработанных низколегированных медных сплавов;

Лабораторные образцы низколегированных медных сплавов после РКУП-«Conform».

Программы и методики исследовательских испытаний по отработке режимов технологического процесса  изготовления контактного провода из низколегированного медного сплава на основе Cu-0,25%Mg и сплава, выплавленного из вторичных металлов с использованием ТМО, включающей прокатку в калибрах, РКУП-«Conform» и/ или волочение.

Исследовательские испытания по отработке режимов технологического процесса изготовления контактного провода из низколегированного медного сплава на основе Cu-0,25%Mg и сплава, выплавленного из вторичных металлов с использованием ТМО, включающей прокатку в калибрах, РКУП-«Conform» и/ или волочение.

Исследовательские испытания по определению микроструктуры экспериментальных образцов контактного провода из разработанных низколегированных медных сплавов в части соответствия требованиям ТЗ.

Исследовательские испытания по определению временного сопротивления разрыву, пластичности, твердости, электропроводности, скорости износа и термической стойкости экспериментальных образцов контактного провода из разработанных низколегированных медных сплавов в части соответствия требованиям ТЗ.

Технологическая инструкция изготовления экспериментальных образцов контактного провода из низколегированного медного сплава на основе Cu-0,25%Mg и сплава, выплавленного из вторичных металлов.

Рекомендации и предложения индустриальному партнеру по использованию полученных результатов ПНИ в целях их дальнейшего внедрения (промышленного освоения).

Обобщение результатов проекта и оценка полноты решения задач ПНИ.

Технико-экономическая оценка полученных результатов ПНИ в сравнении с достигнутым современным научно-техническим уровнем.

Проект ТЗ на ОТР «Разработка  технологии изготовления контактного провода из низколегированных медных сплавов с повышенными эксплуатационными характеристиками» Подготовка экспериментальных образцов низколегированных медных сплавов, определение химических и фазовых составов, эксплуатационных характеристик в состоянии поставки и после ТО были проведены с привлечением современных методик и обеспечивают получение актуальных результатов.

Результаты по проекту, выполненные за счет внебюджетных средств:

Основными результатами, полученными при выполнении второго этапа работ за внебюджетные средства, являются:

Подготовка к проведению работ по пунктам 2.2, 2.3, 2.5-2.7 календарного плана в части приобретения расходных материалов, технологического и контрольно-измерительного оборудования.

Монтаж оснастки необходимых геометрических размеров для установки РКУП-Conform.

Программы и методики приемочных испытаний лабораторной установки РКУП-Conform с оснасткой необходимых геометрических размеров.

Приемочные испытания лабораторной установки РКУП-Conform с оснасткой необходимых геометрических размеров.

Программы и методики исследовательских испытаний по отработке режимов технологической операции прокатки в калибрах образцов разработанных низколегированных медных сплавов.

Исследовательские испытания по отработке режимов технологической операции прокатки в калибрах образцов разработанных низколегированных медных сплавов.

Лабораторные образцы низколегированных медных сплавов после прокатки в калибр.

Программы и методики исследовательских испытаний по отработке режимов технологической операции волочения образцов разработанных низколегированных медных сплавов.

Исследовательские испытания по отработке режимов технологической операции волочения образцов разработанных низколегированных медных сплавов .

Лабораторные образцы низколегированных медных сплавов после волочения.

Программы и методики исследовательских испытаний по отработке режимов технологической операции отжига лабораторных образцов нагартованных низколегированных медных сплавов.

Исследовательские испытания по отработке режимов технологической операции отжига лабораторных образцов нагартованных низколегированных медных сплавов.

Лабораторный регламент прокатки в калибрах разработанных низколегированных медных сплавов.

Лабораторный регламент РКУП-«Conform» разработанных низколегированных медных сплавов.

Лабораторный регламент волочения низколегированных медных сплавов.

Лабораторный регламент отжига нагартованных образцов низколегированных медных сплавов.

Лабораторный технологический регламент изготовления контактного провода из низколегированного медного сплава на основе Cu-0,25%Mg и сплава, выплавленного из вторичных металлов с использованием ТМО, включающей прокатку в калибрах, РКУП-«Conform» и/ или волочение.

Экспериментальные образцы контактного провода строительной длины из низколегированных медных сплавов с использованием ТМО, включающей прокатку в калибрах, РКУП-«Conform» и/ или волочение.