Разработка наноструктурированных поверхностных слоев из

Разработка наноструктурированных поверхностных слоев из материалов с эффектом
памяти формы для повышения долговечности и расширения функциональных
возможностей деталей
Сущность проекта
Проект направлен на разработку и формирование наноструктурированных поверхностных слоев из
материалов с эффектом памяти формы (никелид титана, никелид алюминия) и создание на их основе
экономичных ресурсосберегающих технологий получения функциональных материалов, обеспечивающих
повышение долговечности и расширение функциональных возможностей изделий.
Организация производства
Разрабатываемые технологические процессы, обеспечивающие получение и применение структуры
поверхностного слоя разной дисперсности деталей, включая наноструктуру, являются непрерывными
структуро- и формообразующими, энерго- и ресурсосберегающими. Работы по проекту включают:
 разработку процесса формирования наноструктурированных поверхностных слоев из материалов с
эффектом памяти формы на изделиях с помощью высокоэнергетических воздействий - плазменных, ионноплазменных, лазерных, изотермического, термического и электропереноса масс, самораспространяющегося
всысокотемпературного синтеза и горячего изостатического прессования – раздельно или в сочетании
различных способов, а также возможности дополнительного легирования покрытия из материала с
памятью другими элементами (N, C, Fe, Cu и др.) c целью повышения механических характеристик и более
широкого варьирования мартенситным гистерезисом проявления свойств памяти;
 разработку конструкторской документации и организацию производства.
1 – пустотелый вал;
2 – покрытие;
3 – шток;
4,5 – канал (газовый);
6 , 19 – медная клемма;
7 – вакуумная камера;
8 – крышка камеры;
9 – корпус;
10,11 – патрубки;
12 – уплотнение;
13 – кольцо;
14 –стальная ванна;
15 – цилиндр (порошок);
16 – расплав;
17 – нагреватели;
18 – экраны;
20, 21 - трубки
Вакуумная печь для нанесения покрытий
разной дисперсности различными
методами переноса масс
Описание планируемой к выпуску продукции
Формирование покрытий деталей, отличающихся сверхмелким размером зерна (ультрамикро- и
нанокристаллических), из сплавов с эффектом памяти формы обуславливает, с одной стороны, одновременное
повышение пластичности, износостойкости и других важных эксплуатационных характеристик деталей,
работающие в сложных условиях эксплуатации, интенсивного изнашивания, эрозии, ударных воздействий,
агрессивных сред; с другой – возможность создания материала, поверхностный слой которого характеризуется
заранее заданной анизотропией свойств, эффектами памяти и сверхупругости, что позволяет использовать его при
разработке целого ряда оригинальных, принципиально новых устройств.
Маркетинговая информация
Разработка конкурентоспособных технологий получения наноструктурированных покрытий является одним
из ключевых направлений мировой наноиндустрии, отличается своей принципиально мировой новизной,
оригинальностью теоретических и технологических подходов и решений, высокой эффективностью. Сферой
применения наноструктурных поверхностных слоев из сплавов с ЭПФ могут являться рабочие поверхности деталей
машин и элементов конструкций, технологического оборудования и инструмента, используемые в области
машиностроения, авиакосмической индустрии, нефтехимии.
Финансирование проекта
Ориентировочная стоимость внедрения проекта 8 млн. р.
Условия возможного участия инвестора
Продажа лицензии, прямые инвестиции.
Потребность в сырье и энергоносителях
Основным сырьем по предлагаемому проекту является цветной металл (титан, никель, алюминий) в
виде проволоки и порошков, необходим жидкий азот/аргон и газообразный аргон, свинец, висмут. Поставка
цветного металла – НПО «Тулачермет», остальное сырье обеспечивается местными заводами.
Подготовленность проекта
Авторские права защищены патентами РФ № 2246084 МПК 7 С22 С9/10, №2144095. Имеется
лабораторная база для запуска проекта в условиях единичного производства.
Данные об организации – инициаторе проекта
Кубанский государственный технологический университет,
ректор – доктор технических наук, профессор Лобанов В.Г.
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.
Научный руководитель проекта
Бледнова Жесфина Михайловна, зав. кафедрой динамики и прочности машин, докт. техн. наук,
профессор, заслуженный машиностроитель РФ.
Development of Nano-Structured Surface Coatings with the Shape Memory Effect Materials
(SME) Enabling to Increase the Product Service Life and Expansion of Components’ Functional
Capabilities
Project Main Point
The Project is aimed at development and forming of nano-structured surface coatings made of the
shape memory effect materials (titanium nick elide, aluminum nick elide) and development of efficient
resource-saving technologies of making functional materials on their basis, ensuring increase of the product
service life and expansion of products functional capabilities.
Project Scientific Adviser
BLEDNOVA JESFINA MIKHAILOVNA, Head of Department of Machine Dynamics &
Durability, Doctor of Technology, M.D., professor, Russian Federation Honoured Worker in machine
building.