Отчет за 2020 год по теме "Разработка научных основ проектирования оптимальных технологий пластического формоизменения металлических материалов с гарантированным уровнем сплошности и физико-механических свойств"

Объекты исследований: титановые сплавы; металлические порошковые и слоистые композитные материалы; инновационные технологии компактирования и обработки металлических материалов методами пластического формоизменения, проблемно-ориентированная система автоматизированного проектирования технологических процессов ковки поковок из конструкционных металлических материалов. Выполнение исследований посвящены актуальной задаче инженерных наук, связанной с получением новых знаний о закономерностях поведения конструкционных и функциональных материалов в условиях в экстремальных условиях высоких температур и механических нагрузок при технологической пластической деформации и эксплуатации, в том числе и при тех, которые могут возникать при внештатных ситуациях. Важнейшим аспектом является также учет влияния технологий изготовления изделий на их физико-механические и функциональные свойства. Это может помочь в определении безопасных условий обработки металлов методами пластической деформации и эксплуатации изделий, а также при моделировании их поведения в закритических условиях после потери конструкцией несущей способности. Выполненная работа, представляет собой междисциплинарное научное исследование, в котором использованы современные теоретические и экспериментальные методы исследований материаловедения, механики деформирования твердого тела, теории продукционных баз знаний, математической логики, теории вероятностей и математической статистики. Основное внимание при выполнении исследований в 2020 году было посвящено решению следующих задач: - сравнительный анализ влияния газовой среды на высокотемпературную кратковременную ползучесть при нагреве титановых сплавов ВТ1-0, ВТ5 и ВТ6; - разработка научных основ получения в малоуглеродистых низколегированных сталях слоистой структуры «естественного композита» с использованием методов интенсивного деформационного воздействия; - исследование структуры и физико-механических свойств порошковых композитных заготовок на основе титана и железа после термомеханической обработки; - идентификация параметров модели пластического течения порошковых композитных материалов при термомеханическом воздействии и разработка программного обеспечения для моделирования процессов уплотнения, консолидации и пластического формоизменения композитных заготовок; - разработка концепции решения слабоструктурированных задач в интеллектуальных проблемно–ориентированных системах автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) ковки поковок из конструкционных металлических материалов; - исследование поврежденности боридов железа в покрытии при термоциклировании в окислительной, нейтральной и восстановительной атмосферах. Для выполнения экспериментальных и технологических исследований использовано испытательное и аналитическое оборудование Центра коллективного пользования «Пластометрия» ИМАШ УрО РАН.