ТМиАМ РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ Блок-схема экспериментальной установки 1 – термопара, 2 – муфельная печь, 3 – графитовый тигель, 4 – сосуд с водой и льдом, 5 – образец металла или сплава. Электромагнитно-акустическое преобразование в скин-слое магнитного диполя – фонового излучателя Микроструктура (×200) подшипниковой стали ХНВАС (Ст.55) кристаллизуемой полунепрерывным литьём в форме полого цилиндра. В штатном режимеВ режиме ФАРС 500 кГц Структура сплава Sn-Pb-Bi-Sb Литьё сопловых лопаток из сплава ЖС-6К в вакуумных порционных печах Метод фоновой резонансно- акустической регуляции структуры материала в процессах кристаллизации Воздействие фоновой акустической волны на расплав металла Е - напряженность электрического поля; Н - напряженность магнитного поля; J - ток в скин-слое антенны; Кластер перколяцииКластер перколяции Результат применение фоновой резонансно- акустической регуляции: Свойства материалов формируются за счет управления и самоогранизации твердотельных матричных нанокластеров в наноструктуры. Наноструктуры материалов могут быть сформированы из кластеров любых типов. Процесс формирования наносистем из нанокластеров позволяет приблизиться к созданию материалов нового поколения с уникальными свойствами только порошок легирующего компонента Получение наноструктурных таблеток из переходных материалов с алюминием для избранного легирования расплава. Уникальные свойства данных материалов достигается за счет механического легирования, а избранное легирование расплава достигается за счет фоновой резонансно- акустической регуляции Планетарная мельница Pulverisette5 с двумя станциями измельчения порошка до наноуровня порошок легирующего компонента и алюминий Стадии существования порошковой таблетки, содержащей:

ТМиАМ РАЗВИТИЕ МЕТОДИК РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО, ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОГО И СКАНИРУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Электронно-растровый микроскоп TESCAN VEGA Рентгеновский дифрактрометр ДРОН7 Оптический микроскоп Axiovert 40 MAT Сканирующий твердомер Super Nanoscan Излом композитного материала Al-B Излом молибдена Порошок никеля после спекания под давлением Скол ZrO 2 /Al 2 O 3 /SiO 2 композита: практически 100% [001] ориентация Al 2 O 3 и[100] с – ZrO 2. Сплав Al-Ni-Co: 1)Ni-Co-Al (тип Cu, [001]) 2)Ni 3 Al (тип Сu 3 Au, [111]) 3)W-Cr-Al (тип -Fe, [110]) Микроструктура сплава АК12 при разных режимах ФАРС Полная кристаллизация аморфного металлического сплава после отжига С Морфология кристаллов TiO 2 в боратной матрице Расшифровка рентгенограмм

ТМиАМ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТОДИК КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ Микроструктура сплава АМг6 Реальная микроструктура Конечно-элементная модель(КЭМ) микроструктуры Кристаллографическая ориентация отдельных зерен Реальное изделиеАнизотропная КЭМИзотропная КЭМ Двухмерная КЭМ микроструктуры Общий вид КЭМ Моделирование штамповки капсюлы из сплава АД1М после первого перехода процесса штамповки Траектория распространения трещины в КЭМ анизотропного образца НДС модели Изображение структуры Развитие направлений требует приобретение нового аналитического оборудования (32,7 млн. руб.) Оптико-эмиссионный анализатор металлов ARL4460. Фирма-изготовитель - Thermo Fisher SCIENTIFIC ARL, Швейцария – 20 млн. руб год Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр ARL QuantX. Фирма- изготовитель - Thermo Fisher SCIENTIFIC ARL, Швейцария – 8 млн. руб. – 2012 год; Анализатор размера частиц Analysette-22 MicroTec Plus Фирма-изготовитель – Fritsch, Германия – 4,7 млн. руб – 2011 год. Роль новых материалов в XXI веке с каждым годом возрастает. По оценкам американских экспертов, в ближайшие 20 лет 90% современных материалов будут заменены принципиально новыми, что приведет к технической революции практически во всех отраслях техники.

СОЗДАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ С ЭФФЕКТИВНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ СВОЙСТВ Получение наноструктурированных материалов при использовании схем интенсивной пластической деформации Прямое и обратное выдавливание Равноканальное угловое прессование Оборудование для реализации ИПД Разработка научных основ и механизмов управления тестурообразованием, структурой и свойствами материалов при прокатке Прокатный стан кварто К220-75/300 Схема многоцикловой прокатки Текстурообразование при прокатке

СОЗДАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ С ЭФФЕКТИВНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ СВОЙСТВ Создание металлических полуфабрикатов и изделий с заданными технологическими и эксплуатационными свойствами за счет рациональной текстуры Изделия изготовляемые методом гибки и обтяжки Изделия изготовляемые глубокой вытяжкой с принудительным утонением Развитие направлений требует расширения экспериментальной базы 1)модернизация прокатного стана 300 (23,5 млн. руб.) – 2011 год. а)установка системы автоматического управления движением полосы б)установка системы противоизгиба рабочих валков в)установка автоматической системы управления движением полосы г)ввод в эксплуатацию контактного толщиномера Vollmer 2)твердомеры по методу Бриннеля, Роквелла и Виккерса (5 млн. руб.) – 2011 год. 3)разработка и конструирование штамповой оснастки для прессования методом «песочные часы» (7 млн. руб.) – 2012 год. 4)кривошипный и гидравлический пресса двойного действия (2 млн. руб.) – 2012 год. 5)обтяжной пресс (1,5 млн. руб.) – 2012 год.

МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ (МИОМ) В области МИОМ СГАУ занимает ведущие позиции в РФ и мире. Разработан комплекс технологических процессов изготовления деталей и узлов изделий машиностроения Для выполнения фундаментальных и прикладных исследований имеется уникальная, не имеющая аналогов, экспериментальная база Для реализации новых технологий разработано и изготавливается специализированное оборудование (МИУ) Только за году выполнено хоздоговорных работ на сумму 20 млн руб. в т.ч. по грантам РФФИ и Роснауки – 6 млн руб, по международным контрактам долларов На промышленных предприятиях созданы производственные участки «под ключ» Разработки СГАУ в области МИОМ в последние годы удостоены 4 золотых, 3 серебряных и 1 бронзовой медалей отечественных и международных выставок, доложены на 30 международных конференциях. Признание авторитета СГАУ – создание при университете международных Центра коллективного пользования и ассоциации МИОМ.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ В РАМКАХ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА Инновационность новых направлений подтверждается патентами РФ ( гг) 48112, 75598, 79261, 83508, 86189, и др. РАЗВИВАЕМЫЕ НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ Разработка электрофизических методов создания и обработки наноструктури- рованных и композиционных материалов. Воздействие ИМП на ЖКМ, разработка новых технологий в металлургии и машиностроении Создание гибридных и комбинированных технологий, сочетающих статические и динамические (ИМП) нагрузки Проектирование и производство оборудования (МИУ) с новыми функциональными возможностями Развитие новых направлений требует расширения экспериментальной базы - приобретения: -сверхскоростной цифровой кинокамеры Cordin , -с частотой съемки кадров/сек. (5,5 млн рублей) – 2011 год. -скоростной тепловизионной системы FLIR SC7700M -для замера температур от 5 до 500oC, со скоростью записи 3 кГц (6 млн. руб) - – 2011 год. Развитие материально-технической базы, новые научные направления, подкрепленные методическими разработками, обеспечат подготовку кадров высшей квалификации в рамках соотвествующих специальностей и направлений Инновационное развитие МИОМ - шаг вперед в завоевании внутреннего и внешнего рынков, в подготовке инженерных и научных кадров мирового уровня.

Кафедра обработки металлов давлением

Кафедра технологии металлов и авиаматериаловедения

Подготовка специалистов мирового уровня для аэрокосмической и других высокотехнологичных отраслей промышленности, обладающих междисциплинарными компетенциями в областях создания и пластического формообразования материалов с заданными свойствами Задачи программы: 1.Получение принципиально новых научных результатов по следующим направлениям: 1.1 Разработка физико-химических основ создания и исследования новых материалов и технологий; 1.2 Создание композитных и наноструктурированных материалов и изделий с эффективной анизотропией свойств; 1.3 Развитие технологий магнитно-импульсной обработки материалов.

2. Совершенствование подготовки специалистов, бакалавров и магистров на основе полученных научных результатов. 2.1 Переработка учебных планов специальности «Обработка металлов давлением» и переход к направлению подготовки бакалавров и магистров «Металлургия» на междисциплинарном уровне 2.2 Переработка учебного плана специальности «Машины и технология обработки металлов давлением» и переход к направлению подготовки бакалавров и магистров «Машиностроение» на междисциплинарном уровне. 2.3 Открытие направления подготовки бакалавров и магистров «Материаловедение и технологии материалов».

3.1 Повышение качества набора абитурентов. 3.2 Расширение системы проектного обучения. 3.3 Иницирование и активное участие в создании новых межфакультетских исследовательских лабораторий и центров, связанных с научной тематикой факультета. 3.4 Активизация системы подготовки кадров на кафедрах путем вовлечения старшеклассников, студентов и магистрантов в работу исследователь- ских структур. 3.5 Расширение работы с российскими партнерами в плане исследовательской работы, подготовки и переподготовки специалистов различного уровня, обеспечение приема в магистратуру бакалавров из других вузов. 3.6 Развитие сотрудничества с зарубежными партнерами: использование передового опыта ведущих научных центров, стажировки преподавателей, повышение академической мобильности студентов и магистрантов. 3.7 Разработка и реализация плана закупок оборудования и программного обеспечения для обеспечения ключевых компетенций с привлечением необходимого софинансирования. 3. Организационные мероприятия для осуществления программы.

Спасибо за внимание