Инновационные проекты

Производство кованных заготовок с наноструктурой и ультрамелкозернистой структурой

 

«Организация серийного производства кованных заготовок с наноструктурой и ультрамелкозернистой структурой для ответственных изделий».

Заявитель: ОАО «Тяжпрессмаш», генеральный директор А.М. Володин,

Цель проекта:

- разработка технологии получения объемных заготовок с ультрамелкозернистой структурой (размер зерна 10–1000 нм) посредством сдвиговой пластичной деформации с последующим рекристаллизационным отжигом;

- создание автоматизированного ковочного комплекса для реализации данной технологии.

Характеристика продукции.

Сочетание пластической деформации и отжига позволяют получать наноструктурированные металлы. При этом существенно увеличивается прочность, пластичность, износостойкость металлов, что улучшает эксплуатационные свойства изделий.

Для получения заданной структуры предложено использовать ковку заготовок при четырехстороннем обжатии в условиях комбинированного нагружения одновременно сдвигом в поперечной плоскости и пластическим кручением участков заготовки друг относительно друга вокруг продольной оси.

Для выполнения указанных процедур используется автоматизированный ковочный комплекс, который включает в себя пресс с усилием 15,0 МН с инструментальным столом для быстрой смены инструмента (четырехбойковые ковочные блоки специальной конструкции), два манипулятора и два поворотных стола.


Четырехбойковый ковочный блок Автоматизированный ковочный комплекс

Ковочный комплекс способен обрабатывать заготовки из углеродистых и легированных сталей длиной до 18 м следующего размерного сортамента:

- круглого поперечного сечения (сплошных и полых) от 80 до 280 мм;

- квадратного поперечного сечения от 70 до 200 мм;

- прямоугольного поперечного сечения от 300´120 до 200´400 мм.

Стадия реализации проекта: изготовлено пятнадцать 4-х бойковых ковочных устройств. Получен положительный эффект при эксплуатации оборудования на ОАО «Тяжпрессмаш» и на других предприятиях.

Срок реализации проекта - 2 года.

Бюджет проекта - 400,0 млн. рублей.

Годовой объем продукции на общероссийском рынке 470,0 млн. рублей: оси железнодорожных вагонов, бурильные и ведущие трубы, оправки прошивных прокатных станов.

Эффективность реализации проекта.

Применение разработанной технологии обеспечивает повышение на 15-30% коэффициента использования металла, производительности ковки в 1,5-2,5 раза, выхода годного металла на 7-13%; сокращение на 40-50% удельных энергозатрат.

Срок окупаемости проекта 20 месяцев, годовая экономия металла - 4225,0 тонн, годовой экономический эффект - 115,0 млн. рублей.