МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "НАУЧНО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРК БНТУ "ПОЛИТЕХНИК" ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ПРОЕКТ Создание производства металлических деталей с износостойкими и защитными покрытиями с использованием метода газопламенного напыления

Машиностроение и металлургия: производство готовых металлических деталей, нанесение покрытий на детали Место реализации проекта: Казахстан, г.Павлодар

УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА СО СТОРОНЫ КАЗАХСТАНА Предполагаемые: 1.Товарищество с ограниченной ответственностью « Проминвесткомплект » (холдинг, управляющий Павлодарским сталелитейным заводом, г Павлодар) 2. ТОО «Физико-технический институт», договор Бел-Каз- 1 от 27 августа 2008 года. 3.Республиканское государственное предприятие «Центр наук о Земле, металлургии и обогащении»

Продолжительность проекта24 месяца НачалоЯнварь 2010 ОкончаниеЯнварь 2012 Период эксплуатации (период износа)8-10 лет Общая стоимость проекта6-7 млн. долл Проектная мощность В натуральном выраженииДо 500 тыс.штук В стоимостном выраженииОт 3 до 8 млн долл в зависимости от номенклатуры

Детали с износостойким и защитным покрытием для нефтехимической, горнодобывающей, металлургической промышленности, машиностроения и строительства, в том числе: подающие и формообразующие ролики прокатного оборудования, плунжера и защитные втулки нефтеперекачивающих насосов, различные типы валов, шнеки для подачи цементных растворов и ряд аналогичных деталей

Оборудование для подготовки поверхности и газопламенного нанесения износостойких покрытий а - установка дробеструйной обработки КАМЕТЕН 120 производства РУП "Технопарк БНТУ "Метолит"; б - установка для газопламенного напыления шнуровых материалов «Техникорд ТОП-ЖЕТ/2»; в - установка для газопламенного напыления порошковых материалов ТЕНА-П; г - установка для газопорошковой наплавки повышенной мощности ТЕНА-ГН-ПМ; д - горелка оплавочная для МАФА.

процессы газопламенного напыления многофункциональных покрытий на основе металлов и керамики

Фрактограмма и микроструктура порошка самофлюсующегося сплава Структуры покрытий

Твердость материала НRC58 – 63 Микротвердость, ГПа12,2 - 11,8 Остаточная пористость, %до 5 Толщина покрытия, ммдо 3,5 Прочность адгезии, МПа52,0 – 56,0 Прочность когезии материала покрытия, МПа450 – 480 Пластичность материала покрытия δ, %1,4 – 1,6 Ударная вязкость материала, кДж / м Коэффициент сухого трения по стали0,15 - 0,16 Износ, мкм / км (V = м/с, p = 3,2 – 3,5 МПа)0,12 – 0,14

оптимизация составов и свойств материалов покрытий, схем и режимов их нанесения. подбор номенклатуры деталей, изготовление оборудования, организация производства деталей с покрытиями.

выбор рациональной номенклатуры быстроизнашиваемых деталей прокатного оборудования, эксплуатируемых в условиях высоких контактных нагрузок и скоростей, повышенных температур, агрессивных сред; коррекция рабочих чертежей деталей; обоснование и разработка оптимального состава порошковых композиций, наносимых на рабочие поверхности в виде покрытий; исследование закономерности фазовых и структурных превращений в частицах метастабильных материалов в процессе их полета в высокотемпературном газовом потоке, а также на поверхности при формировании покрытия, разработка научных и технологических основ их газопламенного напыления; изучение закономерностей эволюции структур и свойств покрытий в процессе их изготовления и последующей эксплуатации; Обоснование и согласование ТЗ СРОК – 3 месяца

разработка и внедрение в производство технологического процесса (схемы, режимы, оснастка, оборудование) с литерой "О 1 " газопламенного напыления на рабочие поверхности деталей прокатного оборудования метастабильных порошков, обеспечивающих в покрытиях: сохранение стабильных упрочняющих фаз в структуре и отсутствие деградации свойств материала по всей длине рабочей поверхности при напылении и в процессе последующей эксплуатации (прочность материала покрытия b =5-6 ГПа и пластичность =2-4%, коэффициент сухого трения по стали – 0,17-0,18), достижение минимальной пористости покрытия -до 1,5-2 % при прочности адгезии – МПа и твердости НV – 1000 (НRС Э ), обеспечение эффективной толщины покрытия (гарантирующей требуемый ресурс эксплуатации в условиях интенсивного трения при высоких контактных скоростях и нагрузках, коррозии) – до 3,5 мм, производительность напыления – 5-6 кг / час при коэффициенте использования материала 0,70 – 0,75. Изготовление оборудования Обучение персонала ( минимум 2 человека) СРОК РЕАЛИЗАЦИИ ЭТАПА – 11 месяцев

изготовление для Павлодарского сталелитейного завода (Казахстан) опытных партий деталей и проведение их испытания в условиях эксплуатации; создание производственного участка по газопламенному напылению многофункциональных покрытий с производительностью – до 500 тыс деталей / год, на Павлодарском сталелитейном заводе (Казахстан) СРОК РЕАЛИЗАЦИИ ЭТАПА – 4 месяца ВЫХОД НА ПРОЕКТНУЮ МОЩНОСТЬ – 6 месяцев

Новизна разработки будет подтверждена оформлением совместно с потребителями четырех заявок на патенты. ! За рубежом исследования подобного рода и наработки представляют "ноу-хау" разработчиков и не публикуются

Для разработки и реализации задания будут привлечены: 2 кандидата технических наук, 2 инженера - конструктора, 2 рабочих высокой квалификации. Коллектив авторов обладает достаточным опытом работы в области создания технологий газопламенного нанесения покрытий и способен успешно выполнить предлагаемый проект. По указанной тематике опубликовано более 50 научных трудов. Капитальные вложения для приобретения оборудования, оснащения производства, изготовления метастабильных порошковых композиций и их газопламенного напыления будут обеспечены за счет средств проекта.

повышение ресурс эксплуатации определенной номенклатуры прокатных роликов в условиях износа и коррозии до 3 раз; ориентировочная цена одного изделия при нанесении разрабатываемого материала покрытия по предлагаемой технологии газопламенного напыления снизится по сравнению с базовым вариантом в 1,2 раза. будут улучшены экологические характеристики производства и условия труда; будут существенно снижены трудозатраты при демонтаже изношенных деталей. Срок окупаемости средств при выходе участка на планируемую мощность составит около 1,8 лет с момента завершения проекта.

Создание производства металлических деталей с износостойкими и защитными покрытиями с использованием метода газопламенного напыления является экологически чистым. При изготовлении материала покрытий и их нанесении на рабочие поверхности деталей при соблюдении правил техники безопасности исключено возникновение аварийных ситуаций.

Толщина нанесенных покрытий до 3,5 мм позволяет проводить неоднократную реставрацию (до 5 раз) одного изделия для большой номенклатуры деталей оборудования прокатного производства. Стойкость после реставрации превышает стойкость термообработанных легированных сталей в 3-7 раз в зависимости от типоразмеров деталей. Стоимость деталей с покрытиями зависит от толщины наносимого покрытия, диапазон изменений стоимости составляет от 0,9 до 1,4 раз по сравнению с базовым вариантом). Данная технология обеспечивает коэффициент трения 0,15 - 0,16 при среднем значении 0,21).

Покрывает потребности Казахстана Экспорт на рынки Средней Азии Страны Ближнего и Среднего Востока Китай

КОНТАКТНЫЕ ДАННЫЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "НАУЧНО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРК БНТУ "ПОЛИТЕХНИК" Алексеев Юрий Геннадьевич , Горанский Георгий Георгиевич ,