Отчет за 1 этап - 2014 год - Тольяттинский государственный

Номер Соглашения о предоставлении субсидии/ государственного контракта:
№ 14.583.21.0006 от 20 ноября 2014 г.
Тема: «Инновационные ультрамелкозернистые магниевые сплавы с повышенными
усталостными, коррозионными и технологическими свойствами»
Приоритетное направление: Индустрия наносистем
Критическая технология:
наноматериалов
Технологии
получения
и
обработки
конструкционных
В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 20 ноября
2014 г. № 14.583.21.0006 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой
программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития
научно-иехнического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 20
ноября по 31 декабря 2014 г. выполнялись следующие работы:
Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии:
1. Аналитический
обзор современной научно-технической, нормативной,
методической литературы по теме проекта.
2. Проведение патентных исследований.
3. Подготовка к in-situ образцов моно- и поли-кристаллов чистого магния (вырезка,
отжиг, полировка, металлография и EBSD анализ).
4. Проведение испытаний in-situ образцов моно- и поли-кристаллов чистого магния
на растяжение, сжатие и циклическую деформацию с высокоскоростной видеосъемкой
деформационного рельефа и процесса двойникования в зависимости от
кристаллографической ориентации и направления деформации с измерением
широкополосной акустической эмиссии.
5. Отработка основных режимов метода винтовой прокатки для получения больших
пластических деформаций в заготовках магниевых сплавов.
Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных
средств:
1. Изготовлены модельные моно- и поликристаллов чистого магния и переданы для
исследований в Тольяттинский Государственный Университет.
2. Проведена подготовка образцов, сделаны наблюдения и дано описание
микроструктуры по данным оптической и электронной микроскопии высокого
разрешения.
При этом были получены следующие результаты:
1) Краткое описание основных полученных результатов.
а) Методами in-situ, объединяющими уникальные возможности высокоскоростной
видеосъемки и акустической эмиссии, исследованы элементарные механизмы деформации
в чистом магнии и показано, что на начальном этапе деформация контролируется
преимущественно двойникованием, которое постепенно замедляется, уступая место
пластической деформации посредством дислокационного скольжения.
б) Основные механизмы деформации магния и его сплавов - двойникование и
скольжение - тесно связаны друг с другом, и характер этой связи хорошо наблюдается в
сигнале акустической эмиссии (АЭ).
в) При помощи разработанной в ТГУ программы анализа изображение в среде
Matlab, исследована кинетика накопления двойников.
г) Скорость видеосъемки 120000 кадров в секунду позволяет провести лишь оценку
снизу скорости движения вершины двойника при его образовании.
д) Прямыми наблюдениями при циклических испытаниях исследован процесс
детвиннинга, который проявляется при смене направления деформации вплоть до полного
исчезновения отдельных двойников и их популяций. При помощи предложенных
оригинальных методик анализа АЭ исследована кинетика дислокационного скольжения и
двойникования при растяжении и сжатии крупнозернистого чистого магния при
незначительной полной деформации (до 1x10-2) и получены кривые накопления фракций
соответствующих процессов, которые могут служить основой для последующего
моделирования интересующих процессов деформации магния.
е) При помощи кластерного анализа потока акустической эмиссии установлена
кинетика накопления двойников в моно- и поликристаллах чистого магния и отмечено
хорошее совпадение полученных данных с прямыми наблюдениями при помощи
видеосъемки. Показано, в частности, что образование двойника является источником
импульсной акустической эмиссии, тогда как его рост или уменьшение вплоть до
исчезновения при смене направления нагружения не могут являться источником
акустической эмиссии из-за низкой скорости.
ж) Установлено, что метод винтовой прокатки позволяет получать большие
пластические деформации в заготовках магниевых сплавов, однако, требует дальнейшей
технологической доработки для получения равномерных деформаций и микроструктур по
сечению заготовки магниевых сплавов.
Подготовлен отчет о прикладных научных исследованиях и экспериментальных
разработках. (Это интерактивна ссылка)
2) Оценка элементов новизны научных, конструкторских и технологических
решений, информацию о полученных на отчетном этапе охраноспособных РИД.
Помимо отработки основных экспериментальных методик и подготовки образцов
нам удалось получить научно весьма значимые результаты, новизна которых
подтверждается тем, что участниками проекта с Российской стороны в рамках различных
международных семинаров, сделано 4 доклада по теме проекта в 2014 году и
подготовлено 3 доклада на крупной международной конференции в 2015 году. Статья
направлена в ведущий международный журнал Metallurgical and Materials Transactions A
(импакт-фактор 1.730). (Можно, например, прикрепить статью.)
3) Оценка соответствия полученных результатов техническим требованиям к
выполняемому проекту и перспектив продолжения работ по проекту.
Полностью подготовлена экспериментальная база в ТГУ для проведения
исследований в 2015 году. Иностранным партнером ведутся технологические работы по
изготовлению высокопрочных сплавов для запланированных исследований механических
и усталостных свойств. Таким образом, исследовательские цели и задачи первого этапа
проекта достигнуты в соответствии с техническими требованиями и проект имеет
хорошие перспективы на 2015 год.
Достижение заданных значений показателей результативности
№
п/п
Наименование
Единица
измерения
Значения по проекту
ВСЕГО
Значения на текущий год
Запланирова Фактически Запланиров Достигнуто Достигнуто
но
достигнуто ано на
за отчетный итого за
достигнуть
текущий
период
текущий
год
год
Индикаторы
1
2
3
4
Число патентов (в
том числе
международных) на
результаты
интеллектуальной
деятельности,
полученные в
рамках выполнения
проектов, не менее
единиц
Число публикаций
по результатам
исследований и
разработок в
научных журналах,
индексируемых в
базе данных Scopus
или в базе данных
"Сеть науки" (WEB
of Science)
единиц
Доля исследователей
в возрасте до 39 лет
в общей
численности
исследователей участников проекта,
не менее
проценты
Объем
привлеченных
внебюджетных
средств
млн. руб.
1
0
0
0
0
5
0
0
0
0
-
-
40
55,6
55,6
15,6
12,1
7,8
12,1
12,1
Показатели
1
2
Средний возраст
исследователей –
участников проекта,
не более
Количество
мероприятий по
демонстрации и
популяризации
результатов и
лет
-
-
44
39
39
единиц
1
3
0
3
3
достижений науки, в
которых приняла
участие и
представила
результаты проекта
организация исполнитель
проекта, не менее
3
4
5
6
Число диссертаций
на соискание ученых
степеней,
защищенных по
результатам
исследований и
разработок
Использование при
выполнении
исследований и
разработок
уникальных
научных установок
Использование при
выполнении
исследований и
разработок научного
оборудования
центров
коллективного
пользования
научным
оборудованием
Использование при
выполнении
исследований и
разработок объектов
зарубежной
инфраструктуры
сектора
исследований и
разработок
единиц
1
0
0
0
0
единиц
-
-
1
1
1
единиц
-
-
0
0
0
единиц
-
-
1
2
2
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном
этапе исполненными надлежащим образом.