Адаптирующиеся метизы для экстремальных условий

Мы продолжаем знакомить вас с победителями конкурса фундаментальных научных исследований и поисковых научных работ, проведенного при поддержке Российского научного фонда (РНФ) совместно с Правительством Челябинской области.  Три коллектива нашего университет получили такую поддержку. Одним из них стал проект под руководством доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой проектирования и эксплуатации металлургических машин и оборудования Алексея Георгиевича Корчунова. Проект будет реализовываться командой из трех молодых ученых (Екатерина Огнева, Дмитрий Олейник и Дмитрий Константинов) и носит название «Функционально-технологический потенциал применения метастабильных аустенитных сталей для получения уникальных эксплуатационных свойств конструкционных материалов для объектов с повышенным риском угроз техногенного характера».

Нам удалось пообщаться с профессором Алексеем Георгиевичем Корчуновым.

- Скажите, в  чем заключается актуальность Вашего проекта?

Подавляющее большинство отказов и разрушений металлических конструкций ответственного назначения происходят из-за сложно прогнозируемых экстремальных воздействий на конструкционные материалы. Например, такими воздействиями могут быть различного рода природные катаклизмы, пульсирующие нагрузки или взрывы, сопровождающиеся ударными волнами, осколочными поражениями и т.д. Следовательно актуальным направлением является создание конструкционных элементов, которые обладают адаптационным потенциалом, позволяющим снизить возможные негативные последствия техногенных катастроф или вероятность их возникновения. для получения уникальных эксплуатационных свойств конструкционных материалов для объектов с повышенным риском угроз техногенного характера.

- Какова его цель, важность для университета и  практическое применение?

Представляемый проект направлен на исследование потенциала применения сталей с метастабильной микроструктурой в производстве метизных изделий. Такие стали уже успешно используются в кузовах всех современных автомобилей для того, чтобы в момент ДТП металлические элементы поглощали энергию удара и «программируемо» деформировались, не становясь поражающим фактором для людей внутри транспорта. Эти же эффекты, по нашему мнению, могут позволить метизной продукции динамически улучшать свои механические свойства для поглощения внешней энергии и замедления разрушения, адаптируясь под негативные внешние воздействия при эксплуатации объектов с повышенным риском угроз техногенного характера. Область применения результатов проекта является крайне обширной вследствие значительной номенклатуры изделий метизной отрасли, используемых в металлических конструкциях. При этом речь идет не просто об импортозамещении известной метизной продукции, а об опережающей разработке новых видов проволоки, канатов, сетки, крепежных изделий из стали с метастабильной микроструктурой. В качестве задела нашему коллективу удалось первично проверить предлагаемую технологическую концепцию в рамках нескольких проектов международного уровня с зарубежными партнерами университета.

Поэтому цель проекта по теоретико-практическому исследованию потенциала применения метастабильных аустенитных сталей при производстве метизов для объектов с повышенным риском угроз техногенного характера является стратегически важной для университета и развития метизной отрасли страны.

- Алексей Георгиевич, насколько научная инфраструктура университета соответствует потребностям проекта?

Исследования планируется провести по следующей схеме: получение образцов стали для исходных данных о микроструктуре и свойствах заготовки; комплексное исследование процессов обработки посредством мультимасштабного компьютерного моделирования и на основе этого прогноза выполнение физического моделирования реальных процессов в рамках действующего производства. Наши методики цифрового инжиниринга материалов хорошо интегрированы в действующую исследовательскую инфраструктуру университета, плотно сотрудничаем с НИИ Наносталей для изучения механических свойств и микроструктуры стали. Часть исследований планируется провести в новой молодежной лаборатории «Лаборатория инжиниринга передовых технологий метизного производства», создаваемой в университете при поддержке одного из крупнейших метизных предприятий страны ОАО «ММК-МЕТИЗ» и гранта Губернатора и Министерства образования и науки Челябинской области.  Технически все готово к реализации проекта.

Проект рассчитан на два года для научного коллектива, в котором не менее половины исследователей должны быть молодыми учеными.