Разработка математической модели эволюции микроструктуры при термообработке для легированной износостойкой стали при эксплуатации в условиях крайнего Севера и Арктики

Арктический регион имеет стратегическое значение для обеспечения геополитических и геоэкономических позиций Российской Федерации в мире, и для внутреннего развития. Условием развития данного региона и сохранения превосходства в нем является разработка технических и технологических решений для машиностроения позволяющих создать новую наукоемкую продукцию. Конструирование изделий (от создания материала до обработки заготовок) имеет ключевое значение для различных отраслей промышленности Российской Федерации для эксплуатации в экстремальных условиях Арктики и Крайнего Севера. Новые легированные высокопрочные износостойкие стали могут обеспечить необходимую износостойкость в данных условиях. Сегодня выбор конструкции, марки стали и технологических параметров обработки деталей осуществляется либо полуэмпирическими способом, либо на основе устаревших стандартов. Более того, одни и те же изделия и марки стали могут применяться и в нормальных условиях, и в экстремальных, что приводит к выходу из строя дорогостоящего оборудования и значительному увеличению металлопотребления. Например, известная сталь Гадфильда (11–14,5% Mn, 0,9–1,3% С), склонная к деформационному упрочнению, успешно применяется для скальных пород, но имеет пониженную износостойкость. Таким образом, задачей настоящего проекта является создание модели технологических процессов для изделий из легированной стали работающих в экстремальных условиях Севера и Арктики. Проект включает в себя моделирование термической обработки и формирование структур закалки и отпуска с учетом наследственной литой структуры и эволюцию дефектов структуры на всех стадиях. Проект предусматривает исследование влияния термической обработки на микроструктуру стали с целью повышения физико-механических свойств и разработка новых конструкторско-технологических решений. Практико-ориентированность результатов проекта обеспечивается возможностью реализации предлагаемого к разработке подхода в виде формализованной методики для использования в условиях промышленных предприятий, производящих различные изделия (например: коронки зубьев экскаваторов, буры, дробилки, подвижные части шредеров и другие), работающие в экстремальных условиях. Научная новизна обуславливается созданием отсутствующей методологической и методической базы для выбора конструкции и материалов деталей для условий Арктики, и Крайнего Севера.