| Название НИОКТР |
Алгоритмы проектирования структуры низкоуглеродистых сталей для управления технологическими процессами и получения материалов с заданными механическими и функциональными свойствами.
|
| Аннотация |
Производство любых конструкционных и функциональных металлических материалов, и изделий, как правило, реализующееся в виде направленных деформационных и термических воздействий, приводит к формированию в них кристаллографической текстуры. Наличие текстуры придает изделиям определенный уровень ориентационно-зависимых физико-механических свойств, а учет ее возникновения и развития позволяет оптимизировать известные и разрабатывать новые технологии производства данных материалов.
Целью работы является разработка и апробация методик численного моделирования эволюции структуры листовых низкоуглеродистых сталей в процессах промышленного производства изделий с заданными физико-механическими свойствами. В основе моделирования лежат установленные авторами закономерности структурно-текстурной наследственности металлических материалов, «генами» которой являются специальные разориентации – специальные (кристаллографически обусловленные, упорядоченные) границы (межзеренные или межфазные).
Используемый при моделировании подход предполагает следующую последовательность формирования структуры материалов: создание напряженного состояния – деформация – текстура материала в виде совокупности стабильных ориентаций – термическое воздействие – структурные превращения с учетом специальных разориентаций и/или фазовое превращение с учетом ориентационных соотношений. Количество и качество специальных разориентаций – специальных границ определяет места зарождения новых зерен или фаз, и, соответственно размеры и формы их кристаллитов. Описание трансформации кристаллической решетки при структурных или фазовых превращениях дополняются термодинамическими уравнениями фазовых равновесий и кинетическими уравнениями, определяющими скорости роста новых зерен или фаз в определенных температурных интервалах соответствующих промышленной обработке материала. В качестве термодинамических уравнений предполагается использование аппроксимированных зависимостей объемных долей и химических составов фаз от температуры, полученных при расчетах фазовых равновесий в программном обеспечении ThermoCalc. В качестве кинетического уравнения для описания фазовых превращений контролируемых диффузией (выделение-растворение-коагуляция дисперсных фаз) предполагается использовать параболический закон, как уравнение диффузии, описывающее предельные процессы.
Результатом моделирования будут являться алгоритмы прогнозирования структурно-текстурных состояний материалов для каждого технологического передала, включающие объемные доли как основных, так и вторичных фаз; размеры зерен основных фаз и их ориентации; плотности распределения и размеры дисперсных частиц вторичных фаз.
В качестве основных материалов для которых будет проводиться моделирование, и, соответственно, верифицироваться его результаты, выбраны промышленные материалы: 1) тонколистовая электротехническая анизотропная (трансформаторная) сталь, в которой совершенная кристаллографическая текстура {110}<001>, обеспечивающая необходимые магнитные свойства, формируется в результате деформаций (прокаток) и всех типов рекристаллизаций, практически без протекания фазовых превращений; 2) листовые IF-стали – основной материал для изделий, производимых за счет глубокой вытяжки, требующей определенной анизотропии механических свойств, причем в данных материалах при горячей прокатке полностью реализуется гамма-альфа-превращение, которое рассматривается в настоящее время как чисто диффузионное (не сдвиговое).
В качестве основных методов исследования структуры материалов после различных технологических переделов будут использованы: рентгеноструктурный анализ для интегральной оценки структурно-текстурных состояний; сканирующая электронная микроскопия, включающая микрорентгеноспектральный анализ, ориентационный анализ (EBSD) для установления локальных текстурных состояний, и, соответственно, разориентаций между фазовыми и структурными составляющими.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
18000.0
|
| Дата начала |
2025-05-28
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-19-00683
|
| Дата контракта |
2025-05-28
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
669.017.3; 669.017.3:620.18
|
| Количество просмотров |
5
|
| Руководитель работы |
Лобанов Михаил Львович
|
| Руководитель организации |
Германенко Александр Викторович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-07-08 14:47:56 UTC, 2025-07-08 14:47:56 UTC
|
| ОКПД |
Услуги в области испытаний, исследований и анализа физико-механических свойств материалов и веществ
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
деформация; Численное моделирование; фазовые превращения; рекристаллизация; термодинамика; кинетика; специальные разориентации; ориентационные соотношения; кристаллографическая текстура
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Выбор технологической концепции
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
53.49.05 - Фазовые и структурные превращения в металлах и сплавах
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Материаловедение
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'EXHYE2XSKPI2ZAK6IEVPJFJN'}]}
|
