Цель проекта: Разработка промышленной установки для электролитно-плазменной химико-термической обработки деталей из конструкционных сталей и определение оптимальных режимов азотировании, цементации, нитроцементации, которые позволяют повысить механических, коррозионных и трибологических характеристик конструкционных сталей.

Наименование приоритетного направления развития науки: Энергетика и машиностроение.

Наименование специализированного научного направления, вид исследований: Транспортное, сельскохозяйственное, нефтегазовое и горно-металлургическое машиностроение (прикладные исследования).

Годы реализации проекта: 2021-2023гг.

Актуальность: Одной из задач дальнейшего развития машиностроения является повышение срока службы деталей машин и инструментов. При длительной эксплуатации деталей изнашивание их рабочей поверхности сопровождается снижением эксплуатационных показателей, что в частности вызывает ухудшение качества изготовляемых изделий и, часто, требует их замены. Это повышает себестоимость производства из-за больших амортизационных отчислений. Поэтому детали машин и инструменты ответственного назначения, прежде всего, должны быть износостойкими, прочными, обладать высокой теплостойкостью и коррозионной стойкостью. Данных свойств можно добиться, применяя поверхностную химико-термическую обработку металлов. Однако, общим крупным недостатком этого процесса при их традиционном исполнении является большая продолжительность обработки. Поэтому одной из основных задач в области химико-термической обработки является существенная интенсификация процессов диффузионного насыщения высокоэнергетическими воздействиями. При этом, при применении методов высокоэнергетического воздействия важную роль имеет использование ресурсосберегающих технологий, способствующих сокращению затрат ресурсов и повышению производительности труда.

Проект направлен на разработку новой промышленной установки для химико-термической обработки металлических материалов на основе инновационной электролитно-плазменной технологии, которая обладает высокой производительностью и экономичностью. Высокая производительность и экономичность обеспечивается за счет автоматизации процесса обработка и интенсификации процесса насыщения поверхности ионами N, C, при азотировании, цементации и нитроцементации, а также за счет применения электролита из водного раствора в качестве расходного материала. Будут определены оптимальные режимы азотировании, цементации и нитроцементации, которые позволяют повысить прочностных, коррозионных и трибологических характеристик конструкционных сталей. Создание промышленной автоматизированной установку обеспечивает дальнейшего внедрения данную ресурсосберегающую технологию в промышленность.

Результаты за 2021 год:

Подготовлена конструкторская документация промышленной установки для электролитно-плазменной химико-термической обработки деталей. Разработаны и изготовлены плазмотроны (электролитические ячейки) для азотирования, цементации, нитроцементации металлических материалов и испытана промышленная установка для электролитно-плазменной химико-термической обработки. Отработана методика получения стабильного разряда и установлены оптимальные параметры электролитно-плазменного нагрева для проведения химико-термической обработки конструкционных сталей.

Исследовательская группа:

Баятанова Л.Б., PhD, Scopus Author ID: 55540404900;

Рахадилов Б.К., PhD, ассоциированный профессор, Scopus Author ID: 55539741700;

Табиева Е.Е., докторант PhD, Scopus Author ID:

Сатбаева З.А., докторант PhD, Scopus Author ID: 57213689811;

Кожанова Р.С., докторант PhD, Scopus Author ID:

Какімжанов Д.Н., докторант PhD, Scopus Author ID: 57221761416.