Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»
Скачать 0.52 Mb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ о выполнении 2 этапа Государственного контракта № 14.740.11.0271 от 17 сентября 2010 г. и Дополнению от 20 апреля 2011 г. № 1
Орел 2011 г. СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛНИТЕЛЕЙ по Государственному контракту 14.740.11.0271 от 17 сентября 2010 на выполнение поисковых научно-исследовательских работ для государственных нужд Организация-Исполнитель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс"
Реферат Отчет 150 с., 1 ч., 7 рис., 3 табл., 47 источн., 8 прил. АДГЕЗИЯ, КОГЕЗИЯ, ПОВЕРХНОСТЬ, ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ, СТЕКЛО, КЕРАМИКА, СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ, КОРРОЗИЯ, НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ, ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ НАГРЕВ В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 2 этапу Государственного контракта № 14.740.11.0271 "Защитно-технологические стеклокерамические покрытия стальных заготовок и полуфабрикатов" (шифр "2010-1.2.2-210-004") от 17 сентября 2010 по направлению "Создание и обработка композиционных керамических материалов" в рамках мероприятия 1.2.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук", направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий" федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы – создание и исследование свойств жаростойких стеклокерамических покрытий для защиты низколегированных и малоуглеродистых сталей при технологических нагревах, а также изучение процессов, протекающих при формировании этих покрытий и их взаимодействии с поверхностью защищаемого металла. В процессе проведения исследований будет осуществлено теоретическое и экспериментальное моделирование процессов адгезии, формирования покрытий и их взаимодействия с поверхностью металла методами физики твердого и жидкого состояния, химии твердого тела и механики сплошных сред. В качестве теоретических методов будут использованы термодинамический метод и методы математического моделирования. В качестве экспериментальных методов будут использованы механический метод определения адгезии, электронная микроскопия, сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия, рентгеноструктурный и рентгеноспектральный анализы, методы, основанные на явлении хемилюминесценции, дифференциально-термический анализ, а также стандартные методы исследования физико-химических и электрофизических свойств материалов. В качестве приборной базы для выполнения НИР будет использоваться следующее оборудование: весы технические электронные EK 200G; весы "OHAUS" AR2140; микроскоп МИКРОМЕД C-11; комплекс "Экотест ВА"; спектрофотометр "Юнико"; термостат А 106Т; аппарат Кьельдаля на шлифах; хроматограф жидкостный микроколоночный "Милихром-5-3" с ЭВМ; ИК Фурье-спектрометр ФТ-02; аппарат УВЧ-30; универсальный кюветодержатель с переходником для кювет дюймового стандарта; генератор Г4 158; макет установки для нанесения покрытий на основе оксидов металлов; компьютер USN GEL2933; компьютер P-2-366; монитор 15 ViewSonic T 50; ноутбук Compaq; компьютер E4000 CD336 (2 шт); компьютер H4000 P PD925; ноутбук Acer; многофункциональное устройство Canon Laser Blasé MF3228. Данное оборудование соответствует мировым стандартам и позволяет выполнить все необходимые исследования, вычисления и моделирование изучаемых процессов. Для выполнения вычислений и моделирования используется свободное или лицензионное программное обеспечение: - математические пакеты: MatLab, Mathcad, Mathematica, Maple; - пакеты решения уравнений математической физики методом конечных элементов: COMSOL Multiphysics, ANSYS, SIMULIA Abaqus. В процессе работы получены: 1 Программа и методика экспериментальных исследований. 2 Образцы стендового оборудования. 3 Статьи в журналах из перечня ВАК. 4 Отчет по этапу. Результаты работы будут использованы в металлургической и машиностроительной промышленности для защиты крупногабаритных заготовок из низколегированных и малоуглеродистых сталей от высокотемпературной коррозии при технологических нагревах, в частности, перед штамповкой. СОДЕРЖАНИЕ 1 Разработка методики исследования и стендового оборудования 10 ВВЕДЕНИЕТехнологические процессы во всех отраслях машиностроения и металлургии предусматривают значительное количество пределов, характеризующихся воздействием на изделие высоких температур, как правило, в окислительной среде, что неизбежно ведет к большим потерям металла, как за счет высокотемпературной газовой коррозии, так и вследствие образования на поверхности деталей и полуфабрикатов дефектного слоя из-за окисления, обезуглероживания, обезгеливания и газонасыщения. Как показывают статистические данные, приведенные Н. Ю. Тайцем [1] в результате трех- или четырехкратного нагрева металла потери на окисление достигают 4 – 5 % от всей производимой стали, так что в мировом масштабе ежегодно теряется 12 – 15 млн. тонн металла. Поэтому проблема защиты металлов от высокотемпературной газовой коррозии приобрела большое народнохозяйственное значение. Уже достигнуты существенные успехи, особенно в области защиты углеродистых, легированных и других легкоокисляющихся сталей и металлов. Одним из эффективных способов защиты различных сталей и сплавов от окисления, обезуглероживания и обезгеливания при технологических нагревах является применение защитных покрытий, в частности, защитных стеклокерамических покрытий. На кафедрах "Химия" и "Физика" Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс" разработаны жаростойкие стеклокерамические покрытия безобжигового типа, в 5 – 10 раз снижающие угар металла при нагреве до 1000 °C перед штамповкой и уменьшающие обезуглероживание низколегированных сталей. Важным достоинством полученных стеклокерамических покрытий для защиты легкоокисляющихся металлов является надежность защиты и сравнительная универсальность. Однако решение проблемы защиты поверхности металла от высокотемпературной газовой коррозии ограничивается, пока, главным образом, результатами экспериментальных исследований (эмпирическим поиском состава покрытий), так как отсутствуют исследования, которые позволили бы дать обобщающие представления о природе защитного действия покрытий, связи между их тонким строением и степенью защитного действия. Недостаточно изучен механизм экранирующего воздействия защитного слоя от проникновения атмосферного кислорода через покров к металлической основе. Решение этой проблемы должно вытекать из представлений о прочности тонкой структуры защитных покрытий и наличия в них не заполненных атомами или ионами областей, так как эти факторы в той или иной степени могут влиять на кинетику процесса диффузии атмосферного кислорода через покрытие. Целью работы является создание и исследование свойств жаростойких стеклокерамических покрытий для защиты низколегированных и малоуглеродистых сталей при технологических нагревах, а также изучение процессов протекающих при формировании этих покрытий и их взаимодействии с поверхностью защищаемого металла. На данном этапе работы осуществлена разработка методики исследования и стендового оборудования, включающая в себя исследование основных факторов, влияющих на интенсивность защитного действия изучаемых покрытий; разработка методики проведения экспериментальных исследований; изготовление стендового оборудования; проведение патентных исследований. Результаты работы будут использованы в металлургической и машиностроительной промышленности для защиты крупногабаритных заготовок из низколегированных малоуглеродистых сталей от высокотемпературной коррозии при технологических нагревах, в частности, перед штамповкой. Работа выполняется в рамках приоритетного направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации "Индустрия наносистем и материалов", утвержденного Указом Президента Российской Федерации от 21 мая 2006 г. (Пр – 843), а также Перечня критических технологий Российской Федерации "Нанотехнологии и наноматериалы" и "Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов", утвержденного Указом Президента Российской Федерации от 21 мая 2006 г. (Пр – 842). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... ... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им. В. И. Ульянова (Ленина)» |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет... |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Исполнитель: Учреждение Российской академии наук Институт физики микроструктур ран |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет учебно-научно-производственный... | | 1. Банковский сектор2 Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... | | Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... |
