(МС) для новых конструкторских и технологических решений - низкоуглеродистые мартенситные свариваемые с прочностью s_0,2 = 800…1200 Н/мм² 

1.     Сроки выполнения разработки (год начала - год окончания): 1994-2000

2.     Головная организация - разработчик, адрес, факс, Е-mail, контактный телефон: Пермский государственный технический университет, каф. МТО. 614000 г. Пермь, Комсомольский пр. 29а, (3422)198-094. kleyner@pstu.ac.ru, metal@pstu.ac.ru , (3422) 198-052.

3.     Организация-заказчик адрес, факс, Е-mail, контактный телефон: Целевая программа Минобразования РФ "Конверсия и высокие технологии".

4.     Возможные потребители, наличие заявок на продукцию: Применение НМС эффективно в отраслях, заинтересованных в повышении прочности и снижении веса металлоконструкций, повышении их технических и эксплуатационных характеристик, повышении технологичности изготовления.

В целом, НМС предназначены для изготовления:

- на металлургических и трубных заводах точного термоупрочненного проката различного профиля и сортамента: лист, лента, сортопрокат, фасонный профиль, трубы;

- в металлургическом производстве машиностроительных заводов термоупроч-ненных штамповок, поковок, отливок и др. заготовок различных деталей: цилиндры, втулки, валы, шестерни, и др., в т.ч. подвергаемых химико-термическому упрочнению азотированием и цементацией;

- жестких и нежестких точных высокопрочных термоупрочненных сварных конструкций типа ферма, стрела, каркас, несущие элементы грузоподъемных механизмов;

- насосных штанг Æ19 и Æ22 мм, насосно-компрессорных труб повышенной прочности, прецизионных цилиндров погружных насосов;

 термоупрочненных выдвижных опор и телескопических стрел большегрузных кранов;

- сварных конструкций автодорожных и др. мостовых переходов.

5.     Краткая содержательная характе-ристика разработки: Низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС) разработаны для обеспечения конструкционной прочности s_0,2 = 800-1200 Н/мм²  и высокой технологич-ности при изготовлении деталей машиностроения и сварных конструкций.

Главной особенностью НМС является способность закаливаться при охлаждении на воздухе с образованием структуры низкоуглеродистого мартенсита, облада-ющего благоприятным сочетанием прочности, пластичности и вязкости при температурах до минус 70 °С. Совокупность этих факторов обеспечивает технологические преимущества НМС перед известными традиционными среднеуглеродистыми сталями, которые заключаются в следующем:

–     Формирование мартенситной структуры в НМС происходит при охлаждении на воздухе при температуре около 400 ^оС, прокаливаемость НМС до 200 мм. В результате в сталях формируется значительно более низкий уровень закалочных напряжений. Это исключает коробление и деформацию при закалке. Устраняется необходимость в проведении правки закаленных изделий и всех дополнительных операций, связанных с ней.

–    НМС позволяют совместить процесс горячего формообразования с закалкой на воздухе и в штампах без использования жидких сред.

–    НМС обладают хорошей свариваемостью, в т.ч. в термоупрочненном состоянии, без предварительного подогрева и ограничения времени между сваркой и отпуском. НМС не склонны к образованию холодных и горячих трещин.

–    НМС обеспечивают возможность проведения холодной деформации в закаленном состоянии из-за низкого коэффициента упрочнения.

–    НМС подвергаются поверхностному упрочнению химико-термической обработкой азотированием и цементацией с обеспечением прочности сердцевины деталей в узком интервале значений твердости.

Технологические возможности НМС открывают перспективы для новых конструкторских и технологических решений.

5.     Степень готовности: Организовано на заводах РФ и в странах СНГ промышленное производство НМС различного состава и различного сортамента.

6.     Наличие необходимой инфраструктуры производственных мощностей: Имеется.

7.     Ожидаемые результаты:

–    Повышение прочности сварных конструкций до 1400 МПа, снижение веса на 20 %, повышение технических характеристик изделия. Сокращение трудоемкости изготовления на 20-50%. Возможность изготовления сложных сварных конструкций, эксплуатируемых при знакопеременных нагрузках, в т.ч. в условиях Крайнего Севера.

–     Разработка оригинальной технологии совмещенного процесса горячего формообразования с закалкой на воздухе. Технология обеспечивает изготовление точных заготовок и деталей, в т.ч. высокопрочных насосно-компрессорных труб, насосных штанг, прецизионных цилиндров погружных насосов и др. изделий нефтедобывающего комплекса.

–    Проектирование изделий с учетом новых технологических особенностей сталей, возможность оригинальных конструкторско-технологических решений.

9.     Оценка основных характеристик разработки, обеспечивающие конкурентоспособность: Обеспечение:

- повышенной конструкционной прочности сварных конструкций и термоупрочненных заготовок,

- высокой технологичности изготовления,

- сокращения производственного цик-ла.

Качество продукции из НМС и технологические процессы соответствует мировому уровню.

9.1. Научно-технический уровень:

9.1.1. По отношению к лучшим отечественным образцам: Стали нового класса, оригинальны, аналоги отсутствуют.

9.2.2. По отношению к лучшим мировым образцам: Стали нового класса, оригинальны, аналоги отсутствуют.

9.2. Экологичность: НМС позволяют исключить экологически вредные вещества, применяемые в настоящее время в количестве 0,9т на 1 т термоупрочненной металлопродукции. На базе НМС разработаны экологически безопасные технологические процессы, поскольку устраняется необходимость применения вредных жидких закалочных сред (минеральные масла, щелочи, техническая вода, растворы полимеров), исключаются вредные вещества, применяемые для удаления окалины (растворы кислот, металлический песок), сокращается количество и длительность операций термического воздействия. Отпадает необходимость в средствах утилизации, нейтрализации и регенерации вредных веществ.

9.3. Экономические показатели оценочные):

9.3.1. Требуемый объем инвестиций (млн. дол): 1,0.

9.3.2. Потенциальный объем продаж (млн. дол): 0,5.

9.3.3. Срок окупаемости (лет): 2.

10.     Область применения разработки по классификатору ОКДП: 73 – Деятельность в области исследований и разработок.

11.     Наличие бизнес-плана по реализации разработки: Нет.

12.     Организация, давшая предложение, контактный телефон: Пермский государственный технический университет, каф. МТО, зав. каф. д.т.н. проф. Клейнер Л.М.; 614000 г. Пермь, Комсомольский пр. 29а ,(3422)198-052. kleyner@pstu.ac.ru, metal@pstu.ac.ru