Лаборатория ЮУрГУ поможет производителям сэкономить ресурсы для разработки оптимальных режимов металлопроизводства

 

Южно-Уральский государственный университет известен не только качественной подготовкой профессиональных кадров для уральского региона и всей страны, но и участием в решении важнейших технологических проблем российских предприятий. Лаборатория физического моделирования термомеханических процессов (НИИ «Опытное машиностроение») под руководством Александра Ахмедьянова выполняет работы в интересах металлургических и металлообрабатывающих предприятий.

В лаборатории занимаются изучением деформационного поведение сталей и сплавов, а также моделированием металлургических процессов, таких как прокатка, ковка, термическая обработка, сварка, плавление и кристаллизация.

«В процессе производства и эксплуатации изделия из металлических материалов подвергаются различным термомеханическим воздействиям. Мы изучаем такие процессы и предоставляем производителям рекомендации, направленные на оптимизацию режимов производственных технологий и улучшение качества готовых изделий», – рассказывает руководитель лаборатории.

Лаборатория физического моделирования термомеханических процессов сотрудничает со многими металлургическими предприятиями. В Челябинской области заказчиками исследований и испытаний являются: ПАО «ЧМК», ПАО «ЧТПЗ», ОАО «РосНИТИ», АО «Трубодеталь». В других регионах – это ведущее материаловедческое предприятие Федерального космического агентства ОАО «Композит» (г. Королев), Всероссийский науч­но-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ, Москва).

ЮУрГУ. Лаборатория ЮУрГУ поможет производителям сэкономить временные и финансовые ресурсы для разработки оптимальных режимов ковки, прокатки и термообработки

«С предприятием “Композит” и ЧМК y нас не так давно были работы по хромоникелевым сплавам. А с ВИАМ и АО «Арконик СМЗ» (г. Самара) – крупнейшее предприятие по производству алюминиевых полуфабрикатов в России (примеч. автора), было несколько работ по алюминиевым сплавам. С ЧТПЗ и РосНИТИ мы работаем по изучению деформационного поведения трубных сталей», – объясняет Александр Ахмедьянов.

Сергей Самойлов, инженер лаборатории физического моделирования термомеханических процессов отмечает, что преимущество лаборатории  ЮУрГУ заключается в том, что для моделирования технологических процессов используются малоразмерные образцы:

«Например, если мы изучаем процесс прокатки, для этого не нужно прокатывать несколько тонн металла. Буквально на нескольких килограммах материала зачастую можно изучить всю технологию процесса. Это позволяет производству существенно сэкономить своё сырье и финансы».

Лаборатория «Физического моделирования термомеханических процессов» основана 5 лет назад на базе испытательного комплекса Gleeble 3800. Таких аппаратов всего 8 в России и находятся они в Москве, Санкт-Петербурге, Магнитогорске.

ЮУрГУ. Лаборатория ЮУрГУ поможет производителям сэкономить временные и финансовые ресурсы для разработки оптимальных режимов ковки, прокатки и термообработки

Симулятор Gleeble 3800 имеет полный комплект из четырех сменных модулей, реализующих разные схемы деформации при температурах от комнатной до 1700оС. Модули подключаются к основному силовому блоку, который  обеспечивает приложение усилия и нагрев металла. Принцип работы модулей одинаков: в рабочую камеру помещается образец, зажимается в захватах и нагревается с помощью тока. Испытание можно проводить в вакууме или защитном газе, например аргоне. А вот отличаются модули самой схемой деформации: есть модуль для сжатия, для растяжения, для кручения и модуль для сложных схем деформации.

«Применение того или иного модуля обусловлено целью исследований. В испытаниях на кручение и растяжение можно довести образец до разрушения и определить такие характеристики как, например, относительное сужение или число скручиваний до разрушения. При сжатии мы определяем сопротивление деформации. В некоторых случаях после механических испытаний следует изучение микроструктуры деформированных образцов», – поясняет Александр Маратович.

Процесс испытания металла происходит так: ученые берут образец, приваривают к нему термопару – проводки, для измерения температуры образца. Помещают образец в камеру, откачивают из неё воздух и пишут программу испытания на специальном ПО. Далее ученые запускают установку – всем ходом работ управляет компьютер. Сотрудники лаборатории тщательно следят за получаемыми данными. По словам Александра, вмешиваться в процесс работы установки практически не приходится.

«Я еще сам учился, когда открывали эту лабораторию. Из всего потока выбрали несколько человек, которые должны были работать здесь. Мы готовились основательно: проходили стажировку в Санкт-Петербурге, перенимали опыт специалистов из США, которые собрали наш комплекс и провели его тестирование. Также мы прошли стажировку на фирме-производителе Gleeble 3800. У нас даже имеется сертификат по итогам обучения», – рассказывает Александр Ахмедьянов.

В настоящее время сотрудники лаборатории сотрудничают с предприятиями для решения актуальных производственных проблем технологического плана. Ученые лаборатории досконально изучают такую проблему и предлагают руководству завода несколько вариантов её решения. И у такого сотрудничества университетской лаборатории с реально действующим производством прекрасные перспективы для дальнейшего развития.

 

Юлия Узьмова, Фото Олега Игошина
Вы нашли ошибку в тексте:
Просто нажмите кнопку «Сообщить об ошибке» — этого достаточно. Также вы можете добавить комментарий.