Технология изготовления биметаллических подшипников изделий судового машиностроения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.04, кандидат наук Кузнецов Руслан Валерьевич

• Кузнецов Руслан Валерьевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Кузнецов Руслан Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Литературный обзор

1.2 Обзор современных технологических процессов получения фасонных корпусных изделий судового машиностроения

1.2.1 Комплексные технологические процессы

1.2.2 Технологические процессы кристаллизации металла корпусных

изделий под давлением

1.3 Технологические особенности и преимущества процесса штамповки жидкого металла

1.3.1 Штамповая оснастка для изготовления биметаллического подшипникового зла

1.4 Материалы исследований

1.4.1 Алюминиевые сплавы, применяемые для производства корпусных изделий судового машиностроения

1.4.2 Свойства изделий, полученных методом ШЖМ

1.4.3 Порошковые материалы для изготовления антифрикционных подшипниковых втулок

1.5 Анализ существующих технологических и конструктивных решений для производства подшипников скольжения в корпусных алюминиевых деталях насосной группы

1.6 Перспективы изготовления биметаллических подшипниковых узлов для изделий судового машиностроения

1.7 Цели и задачи исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МЕТОДОМ ШТАМПОВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

2.1 Выбор и обоснование экспериментального образца

2.2 Разработка технологических основ изготовления порошковых заготовок

для биметаллического подшипникового узла

2.3 Разработка экспериментального стенда для получения биметаллических заготовок подшипникового узла методом штамповки жидкого металла

2.4 Разработка методики и аппаратуры для исследования тепловых технологических процессов при получении биметаллических заготовок подшипникового узла

2.5 Компьютерное моделирование технологического процесса штамповки жидкого металла

2.6 Разработка противопригарного покрытия для технологической оснастки штамповки жидкого металла

Выводы по главе

ГЛАВА 3 ИСПЫТАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

3.1 Исследование адгезионной прочности материалов биметаллического подшипникового узла

3.2 Исследование гидравлической плотности биметаллического подшипникового узла

3.3 Исследование макростроения материалов биметаллического подшипникового узла

3.4 Триботехнические испытания биметаллического подшипника

3.4.1 Триботехнические испытания биметаллического подшипника в режиме трения верчения

3.4.2 Триботехнические испытания биметаллического подшипника в режиме стендовых испытаний

Выводы по главе

ГЛАВА 4 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРПУСНЫХ ИЗДЕЛИЙ СУДОВОГО

МАШИНСТРОЕНИЯ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Копии документов РИД

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт о внедрении

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология изготовления биметаллических подшипников изделий судового машиностроения»

Актуальность темы исследования

Инновационный сценарий Стратегии развития судостроительной промышленности на период до 2035 года [1] предполагает внедрение в производство новых наукоемких судостроительных технологий и материалов.

Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации [2] на долгосрочный период ставит приоритетами развития направления, которые позволят уже в ближайшем будущем получить новые научные и научно-технические результаты в области интеллектуальных производственных технологий, новых материалов и способов конструирования современных машин и механизмов.

Развитие современного судового машиностроения в ближайшие десятилетия будет определяться следующими факторами:

- развитие новых производственных технологий;

- развитие прикладных наук в области проектирования машин и механизмов;

- более широкое применение композиционных материалов.

Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года [3]

рассматривает в качестве приоритетной задачи - создание производства новых материалов и технологий их получения в целях повышения технического ресурса работы транспортного оборудования.

В современных изделиях судового машиностроения (насосы, клапаны, гидравлические установки, распределители и т.п.) до сих пор в качестве основных материалов втулок и подшипников скольжения применяют цветные сплавы на основе меди (баббиты, бронзы, латуни), алюминия и т.п. При этом очевидно, что данные материалы практически исчерпали запас своих конструктивных и эксплуатационных возможностей, а их наиболее перспективной альтернативой становятся композиционные материалы, в т.ч. порошковые.

Порошковые материалы на железной и медной основе могут воспринимать высокую силовую нагрузку, имеют низкий коэффициент трения, высокую уста-

лостную прочность и хорошую теплопроводность. Макростроение порошковых подшипников существенно зависит от применяемой технологии изготовления, при этом имеется возможность создания необходимого объема пористости для удержания смазки. В порошковых материалах на основе железа, структура представляет собой сетку ферритных зерен, размер которых возможно регулировать за счет изменения температуры и продолжительности отжига.

Кроме того, на внутренней поверхности подшипника имеется возможность создания антифрикционного рабочего слоя, который под действием местных перегрузок деформируется, перераспределяя нагрузку на большую площадь, и в связи с дифференцированным износом в объемах между выступающими гранулами на трущихся поверхностях сохраняется масляная пленка.

Целью исследования является разработка новых технологических процессов промышленного изготовления подшипникового узла на основе использования нового физического явления - высокой адгезионной прочности соединения коммерческого алюминиевого сплава и спеченного порошкового материала на основе железа (биметаллического сплава) на этапе заготовительного производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научные задачи:

- выбрать методы исследования, разработать и изготовить технологическую оснастку и экспериментальные стенды для получения биметаллических заготовок;

- исследовать новый технологический процесс штамповки жидкого металла для получения биметаллического подшипника;

- исследовать механизм нового физического явления - адгезии на границе алюминиевый сплав-порошковый композиционный материал;

- выявить взаимосвязи адгезионных свойств порошкового композиционного материала с материалом алюминиевой основы от параметров технологического процесса штамповки жидкого металла;

- провести испытания биметаллического подшипникового узла.

Предметом исследования является группа новых технологических процессов, обеспечивающих высокое качество биметаллического подшипникового узла

для изделий судового машиностроения с повышенными техническими и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающих повышение качества продукции и производительности труда, снижение потребления материалов и улучшение экологической обстановки.

Объектом исследования являются фасонные корпусные изделия гидравлического и насосного оборудования судового машиностроения, имеющие в своем конструктивном составе узлы подшипников и втулок скольжения, и получаемые на этапе заготовительного производства.

Данная постановка цели и задач исследования, выбор предмета и объектов исследования соответствует области исследования 2.4 паспорта специальности 05.08.04 - Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства: «Разработки прогрессивных технологических процессов на основе использования новых физических явлений, обеспечивающих повышение качества продукции и производительности труда, т.е. снижение ресурсопотребления и улучшение экологической обстановки».

Исследование проводится в границах существующих и перспективных производственных схем и технологий методами прямого изучения характеристик и параметров группы разрабатываемых технологических процессов, применяемых материалов, производственного оборудования и оснастки, созданием лабораторных исследовательских установок, оснащенных контрольно-измерительной аппаратурой.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: 1) обосновано применение технологии штамповки жидкого коммерческого алюминиевого сплава для получения биметаллического сплава с порошковым пористым материалом в целях изготовления подшипникового узла изделий судового машиностроения на этапе заготовительного производства; 2) исследованы и выявлены новые физические принципы для получения устойчивого биметаллического соединения материалов, обладающих высокой адгезионной прочностью и повышенным техническим ресурсом работы; 3) исследованы и выявлены законо-

мерности изменения адгезионной прочности биметаллического соединения в зависимости от параметров технологических процессов.

Теоретическая значимость работы заключается в результатах исследований новых физических принципов технологии штамповки жидкого металла и получения устойчивого биметаллического соединения, что существенно расширяет существующие представления о механизмах устойчивого адгезионного соединения коммерческого алюминиевого сплава и спрессованного порошкового материала с заданной пористостью. Результаты полученных исследований позволяют учесть многообразие факторов и специфику технологии штамповки жидкого металла.

Практическая значимость работы заключается в создании группы новых технологических процессов промышленного изготовления подшипникового узла, снижении экологической нагрузки и потребления материалов на производстве, разработанных и изготовленных лабораторных и испытательных установках, экспериментальной оснастке, программах и методиках проведения испытаний, что в комплексе позволяет получить биметаллический подшипниковый узел на этапе заготовительного производства.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использовалась классическая методология планирования экспериментов и методы исследований, заключающиеся в прямых испытаниях материалов, исследовании их механических характеристик, макро- и микростроения, исследовании особенностей технологических процессов с использованием контрольно -измерительной аппаратуры. Обработку экспериментальных данных проводили с использованием традиционных методов математической статистики. Результаты работы теоретически обоснованы и имеют экспериментальное подтверждение.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Технология штамповки жидкого коммерческого алюминиевого сплава в присутствии подшипниковой втулки из спеченного порошкового материала.

2. Закономерности формирования адгезионной прочности биметаллического соединения в зависимости от параметров технологического процесса штамповки жидкого металла.

3. Методики и результаты испытаний биметаллического подшипникового

узла.

Степень достоверности обусловлена выбором объективных исходных данных, корректной постановкой задач, системностью исследования и применением известных апробированных методов исследований и испытаний, использованием классических методов измерений, в том числе контрольно-измерительной аппаратуры и статистической обработки результатов лабораторных и экспериментальных данных.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 24 работы, 6 из которых - научные статьи из перечня ВАК Минобрнауки России, 2 - патента на изобретение. По результатам исследования опубликовано 2 статьи в изданиях, входящих в международные реферативные базы данных и системы цитирования Scopus. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на следующих научно-практических конференциях: 10-ая Международная научно-практическая конференция «Литейное производство сегодня и завтра», Санкт-Петербург, 18 - 20 июня 2014 г.; Международная научно-практическая конференция «Современное машиностроение. Наука и образование», Санкт-Петербург, 2014, 2016, 2019 гг.; Научно-практическая конференция «Современное литьё металлов и сплавов: материалы, технологии, оборудование», Санкт-Петербург, 11 - 14 марта 2014 г.; Научно-практическая конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ», Санкт-Петербург, 2014-2016, 2018 гг.; Научно-практическая конференция «Совершенствование технологий и повышение эффективности литейного производства», Санкт-Петербург, 23 - 24 декабря 2014 г.; IX Международная научно-практическая конференция «Современные научные исследования: инновации и опыт», Екатеринбург, 6 - 7 марта 2015 г.; Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии в металлообработке», Ульяновск, 25 ноября 2018 г.; V Семинар «Междисципли-

нарные проблемы аддитивных технологий», Томск, 5 - 6 декабря 2019 г.; Международная научно-техническая конференция «Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития», г. Петропавловск-Камчатский, 23 - 25 октября 2019 г.; XV международный форум «Горизонты», г. Сочи, 7 - 13 октября 2019 г.; Conference «Modern Engineering: Science and Education», Saint Petersburg, Russia, June 2019.

Результаты работы реализованы:

- в учебном процессе Высшей школы машиностроения ФГАОУ ВО СПбПУ;

- на ПАО «Звезда» при производстве отдельных компонентов в составе высокооборотистых судовых дизельных двигателей.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и двух приложений, изложена на 172 страницах, содержит 59 рисунков, 16 таблиц. Список используемых источников состоит из 150 наименований, из них 15 - иностранные.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Литературный обзор

Задачи широкомасштабного развития отечественного судостроения определяются созданием и освоением в серийном производстве широкой номенклатуры судового машиностроительного оборудования, обладающего высокой конкурентоспособностью [1].

Целью литературного обзора является поиск научной и научно-технической информации по теме диссертационного исследования - комплексным и перспективным технологическим процессам, относящимся к судовому машиностроению и направленных на промышленное изготовление корпусных отливок (штамповок) из коммерческих алюминиевых сплавов, включающих биметаллический подшипник, получаемый непосредственно на этапе заготовительного производства.

Основными источниками информации являлись: научные издания, индексируемые в базах данных РИНЦ, Scopus и Web of Science, поисковая система Роспатента, отраслевые технические документы, архивы ПАО «Звезда».

На сегодняшний день вопрос качества и себестоимости заготовок из металлов и сплавов в мировой промышленности, и судостроении в частности, является особенно актуальным. Главным фактором в вопросе качества и экономики, безусловно, является выбор оптимальной технологической схемы производства изделия [4]. При выборе рационального метода производства, как правило, руководствуются следующими факторами: материал, форма, масса, геометрия и требования к детали.

При всем многообразии существующих способов получения заготовок все их можно классифицировать по группам (методам), в основе которых лежит единый принцип формообразования. К таким группам можно отнести различные технологические процессы, обеспечивающие производство изделий судостроения -литьё, сварка, обработка металлов давлением, механическая обработка [5-11].

При выборе способа получения металлических заготовок в судостроении основными на сегодняшний день были и остаются методы заготовительного производства - литья и обработки металла давлением, как изготовление заготовки или изделия из металла путём заполнения им полости заданных форм и размеров с последующим затвердением или силовым формообразованием. Научный и технический прогресс последних десятилетий позволил существенно расширить перечень технологических способов получения изделий судостроения с учетом современных требований к объемам и качеству выпускаемой продукции.

Актуальной остается задача получения более сложных изделий непосредственно на этапе заготовительного производства, когда за один производственный цикл изготавливается не только единичное изделие из одного материала, но и формируется сложная структура, состоящая сразу из нескольких разнородных деталей и материалов, например, подшипниковый узел. Данные задачи успешно решаются с использованием новых инновационных технологий, таких как лазерное спекание и выращивание [12-14] или аддитивные технологии [15, 16]. Основной проблемой тут является температурный режим в применяемой технологической цепочке.

Для классических технологий литейного, кузнечного или сварочного производства в интервале высоких температур такие процессы являются инновационными и только развиваются [17-20]. Все более возрастает роль специальных способов производства заготовок - тиксопроцессы, реопроцессы и штамповка жидкого металла. Данная группа методов относится к прогрессивным технологиям, появление которых связано с рядом научных открытий середины ХХ века [21].

В отдельном научном поиске находятся технологии получения биметаллов в судостроении [22, 23], которые обладают новыми улучшенными механическими и эксплуатационными свойствами.

Главным руководящим документом при производстве и ремонте судовых подшипников скольжения является разработанный в первой половине 90-х годов РД 31.28.09-93 «Подшипники скольжения судовые с антифрикционным слоем из сплавов на основе олова, свинца. Типовые технические требования к материа-

лам». Руководство содержит типовые технологические процессы [24], технологии производства, ремонта и восстановления подшипниковых узлов, основой которых являлись конструкционные сплавы на основе железа (сталь, чугун), а в качестве антифрикционного слоя сплавы на основе олова и свинца, сама технология предполагала металлургическую заливку антифрикционного слоя в основу.

Традиционные методы гравитационного литья [25, 26] и литья под давлением [27, 28] корпусных изделий судового машиностроения, базовый принцип которых основан на принудительном заполнении рабочей полости металлической пресс-формы расплавом и формировании отливки под действием давления заменяются на новые, более прогрессивные способы получения металлических заготовок. Примерами таких технологий можно считать литьё под регулируемым давлением [29-31], тиксопроцессы [32-38], штамповку жидкого металла [39, 40], литьё выжиманием [31, 41, 42], обработку жидкого и кристаллизующегося металла ультразвуком [43, 44] и др. Ряд таких технологий сформировали отдельные группы способов (методов) и успешно используются, другие находятся на стадии изучения.

Выполненный литературный обзор показал следующее:

- на сегодняшний день, в судовом машиностроении практически отсутствуют технологии, позволяющие на этапе заготовительного производства получать биметаллические подшипниковые узлы, за исключением технологии лазерного спекания и аддитивных технологий, которые являются весьма затратными и пока промышленно не применяется;

- научные основы, позволяющие качественно и количественно спроектировать технологический процесс, обеспечивающий высокие свойства адгезии основного металла (коммерческие алюминиевые сплавы) и подшипника из порошкового материала находятся в стадии активного изучения и исследования.

1.2 Обзор современных технологических процессов получения фасонных корпусных изделий судового машиностроения

1.2.1 Комплексные технологические процессы

Технология производства биметаллического подшипникового узла в составе литого алюминиевого корпуса судовой насосной группы - комплексный технологический процесс, реализуемый на этапе заготовительного производства.

Совмещение или последовательная цепочка разнородных заготовительных технологий в один технологический процесс - новый тренд, позволяющий перейти к более эффективному использованию оборудования и материалов, в результате - сокращение времени производства и получение изделий с новыми свойствами.

Технологии литья с регулируемым давлением, объединяющая традиционные методы литья и горячей штамповки, в зависимости от необходимости позволяет реализовать выдавливание или всасывание жидкого металла, как правило, в металлическую форму с последующей его допрессовкой или вакуумированием, при этом, основным преимуществом такой технологии является получение однородной макроструктуры металла изделия. Недостатком такой технологии является сложность управления динамической системой «расплав-форма», свойства которой индивидуально подбираются для каждого изделия судового машиностроения.

Активно развивается технология тиксоформовки [45, 46], которая представляет собой цепь последовательных процессов воздействия на твердожидкий металл. Не смотря на все преимущества тиксопроцессов, технология по-прежнему разделена на несколько этапов: приготовление заготовки (слитка) с тиксотропны-ми свойствами, разделка на мерные заготовки, разогрев до температуры твердо-жидкого состояния и формообразование в металлической оснастке. Все этапы тиксоформофки требуют высокой подготовки производства, а изготовление тик-созаготовок требует специализированного производственного оборудования.

Несмотря на менее чем пятидесятилетнюю историю, сегодня тиксоформинг - это особый прогрессивный методов получения заготовок, совмещающий в себе процессы литья и обработки металла давлением. Классификация процессов по принципу формирования заготовок в твердожидком состоянии была предложена авторами [34]. В процессе классификации определяющую роль играет агрегатное состояние металла: твердожидкое (55-65% твердой фазы) или жидкотвердое (3545% твердой фазы). Не зависимо от выбранной технологической схемы тиксо-форминга главным недостатком процесса является существенное ограничение по составу, применяемых литейных и деформируемых сплавов - доэвтектические, с широким интервалом кристаллизации [32, 33, 35]. Еще одним существенным моментом является необходимость дополнительной обязательной операции подготовки исходного материала - получения глобулярной структуры металла. В мировой практике эта задача чаще всего решается путём механического или магнито-гидродинамического перемешивания жидкого металла [36, 37], что требует использования дополнительного дорогостоящего оборудования. Помимо этого, к недостаткам процесса можно отнести косвенные потери металла при производстве мерных заготовок, а также узкую номенклатуру производимых заготовок, что существенно снижает перспективы коммерциализации процесса. В современном машиностроении в качестве экономически успешного примера внедрения тиксо-форминга можно выделить автомобильную отрасль, в частности изготовление деталей из литейных алюминиевых сплавов системы АЬБьМ^ (А357, А356). Сложный и энергоёмкий процесс подготовки сплава [32, 34] наряду с относительно низким уровнем специальных и эксплуатационных свойств оставляет приоритет промышленного применения за коммерческими литейными сплавами. Сегодня в Российской Федерации немногочисленные работы в данном направлении проводят ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана, ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова», ОАО АХК «ВНИИМЕТМАШ» им. академика А.И. Целикова, ФГУП «ВИАМ», ФГАОУ ВО СПбПУ, ПАО «Звезда» и др.

1.2.2 Технологические процессы кристаллизации металла корпусных

изделий под давлением

Штамповка жидкого металла (ШЖМ) или литьё с кристаллизацией под давлением - комбинированный процесс, занимающий особую нишу между литьём под давлением (ЛПД) и горячей объёмной штамповкой (ГОШ) [11]. Впервые термин «жидкая штамповка» применил в своих работах В.И. Улитовский в 1937 году, так же к родоначальникам процесса можно по праву отнести Д.К. Чернова, П.П. Берга, М.Г. Урина, И.И. Боброва, И.П. Бардина, А.А. Бочвара, А.Г., Спасского и др. В отличие от реопроцессов и процессов тиксоформинга однозначно классифицировать процесс штамповки жидкого металла на сегодняшний день нельзя. Так, в ранних работах [47, 48] процесс рассматривается как частный случай литья с кристаллизацией под давлением. В пользу данной теории говорит использование в процессе исследования и промышленного внедрения оборудования, предназначенного для литья под давлением и соответствующей формообразующей технологической оснастки - пресс-форм, кокилей.

Основной вклад в современное понимание теории и практики процесса штамповки жидкого металла внесли Белоусов И.Я., Беспалько В.И., Любавин А.С., Тимофеев Г.И., Гейко И.В., Баландин Г.Ф., Липчин Т.Н. и др. Фундаментальные исследования в области ОМД позволили существенно расширить возможности процесса ШЖМ в части увеличения номенклатуры используемых материалов и сложности получаемых заготовок, в том числе биметаллических. Все это позволило процессу ШЖМ занять важное место в области специальных процессов ОМД. Физическая сущность процесса штамповки жидкого металла представляет собой плавку металла, его заливку в штамповую оснастку с последующим формообразованием под действием пуансона гидравлического, пневматического или винтового пресса и выдержкой под давлением до полной кристаллизации заготовки, аналогично ГОШ в закрытых штампах. Отличительной особенностью данной технологии от методов ЛПД является отсутствие специальной промежуточной камеры сжатия перед формообразованием в полости пресс-формы [49]. В

промышленных масштабах технология ШЖМ позволяет получать сложные фасонные поковки типа шестерен, крышек, фланцев и пр. с геометрической точностью, соответствующей 11-12 квалитетам и шероховатостью поверхности Я = 2,5...5 мкм практически из любых коммерческих черных и цветных сплавов. Главная физическая особенность процесса - состояние трехосного неравномерного сжатия металла, отсутствие растягивающих напряжений, что дает возможность штамповать малопластичные и литейные сплавы, которые при обычных процессах трудно или вовсе не деформируются [38]. Упоминая о недостатках процесса, можно отметить более низкую производительность в сравнении с родственным процессом ГОШ, что объясняется необходимостью выдержки заготовки в штампе до полной кристаллизации. Кроме того, актуальной задачей является увеличение ресурса формообразующей штамповой оснастки, испытывающей постоянные динамические нагрузки в условиях высокой температуры. Последнее с успехом решается путем подбора специальных штамповых сталей [40, 50] и оптимального состава защитного покрытия (краски, смазки) [29, 51, 52, 128].

Отдельной группой технологических процессов получения корпусных деталей фасонной формы судового машиностроения с использованием высоких температур являются процессы обработки металлов давлением. Объединяющим признаком такой группы является проведение формообразующих операций с помощью применения механического или гидравлического (реже пневматического) давления на заготовку в твердожидком состоянии в заданном интервале высоких температур. В качестве одного из наиболее распространенных промышленных способов можно выделить горячую объемную штамповку - штамповка изделий или заготовок из сортового проката с обусловленным значительным перераспределением металла в поперечном сечении исходной заготовки. Этот вид штамповки заключается в принудительном заполнении металлом полости штампа и придании ему формы полости [8, 11]. При всём разнообразии вариантов исполнения, технологический процесс ГОШ можно представить следующим образом: отрезка мерной заготовки ^ нагрев заготовки до заданного интервала температур, находящегося выше температуры рекристаллизации (Тнагр>0,3Тпл.) ^ фасонирование в

заготовительном ручье (гравюре) ^ формообразование в предварительном ручье ^ штамповка в чистовом ручье ^ удаление облоя/пробивка/калибровка штампованной поковки. В зависимости от сложности геометрических размеров проектируемой поковки возможно значительное увеличение числа технологических переходов в связи с необходимостью дублирования операции «фасонирования» с последовательным использованием нескольких заготовительных ручьев. По принципу формообразования выделяют ГОШ в открытых (облойную) и закрытых (безоблойную) штампах. Из них наибольший практический интерес представляет последняя, ввиду уменьшения трудоемкости производства за счет снижения количества технологических операций, связанных с удалением облоя [37]. Технология позволяет получать заготовки массой до 3,5 т (в основном 50-100 кг), соответствующие 4-5 (иногда 7) классу размерной точности. Высокая стоимость технологической оснастки, необходимость применения энергоёмкого высокопроизводительного оборудования в совокупности с высоким уровнем качества полученных заготовок делает процесс рентабельным в условиях серийного и крупносерийного производства. При этом полученные заготовки имеют существенные ограничения в части марки материала и геометрии внутренних полостей штамповки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузнецов Руслан Валерьевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Постановление Правительства Российской Федерации от 28 октября 2019 г. № 2553-р «Об утверждении Стратегии развития судостроительной промышленности на период до 2035 года». // Собрание законодательства Российской Федерации от 4 ноября 2019 г. № 44 ст. 6258.

2. Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации». // Собрание законодательства Российской Федерации от 5 декабря 2016 г. № 49 ст. 6887.

3. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года (с изменениями на 12 мая 2018 года, утверждена Постановлением правительства Российской Федерации № 1734-р от 22.11.2008 г.) [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://government.ru/docs/22047/ (дата обращения: 16.04.2019).

4. Кузнецов, Р.В. Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления биметаллических заготовок штамповкой жидкого и спечённого материалов для производства деталей антифрикционного назначения / Р.В. Кузнецов // XV международный форум «Горизонты». Молодёжная научно-практическая конференция. Секция «Ресурсосбережение и безопасность», 7 - 13 октября 2019 г. - Сочи, 2019.

5. Flemings M. C., Riek R. G., Young K. P. Rheocasting // Materials Science and Engineering. - 1976. - V. 25. - P. 103 - 117.

6. Акаро, И.Л. Машиностроение. Энциклопедия. Технологии заготовительных производств. Т. III-2 Текст. / И.Л. Акаро, Р.А. Андриевский, А.Ф. Аржанов и др.; под общ. ред. В.Ф. Мануйлова. - М.: Машиностроение, 1996. - 736 с.

7. Титов, Н.Д. Технология литейного производства / Н.Д. Титов, Ю.А. Степанов. - М.: Машиностроение, 1974. - 472 с.

8. Штамповка жидкого металла: Литье с кристаллизацией под давлением / Батышев А.И., Базилевский Е.М., Бобров В.И. и др.; под ред. А.И. Ба-тышева. - М.: Машиностроение, 1979. - 200 с.

9. Пляцкий В.М. Штамповка из жидкого металла / В.М. Пляцкий. - М.: Машиностроение, 1964. - 316 с.

10. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением / С.И. Губкин.. М.: Металлургиздат, 1947. - 532 с.

11. Теоретические основы ковки и горячей штамповки / Е. М. Макушок, А. С. Матусевич, В. П. Северденко [и др.]. - Минск: Наука и техника, 1968.- 408 с.

12. Прямое лазерное выращивание крупногабаритных металлических компонентов морской и авиационной техники / Г.А. Туричин, Е. В. Земляков, О. Г. Климова-Корсмик [и др.] // Высокоэнергетические и специальные материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение. - 2018. - С. 135-138.

13. Экономическая оценка внедрения инновационных технологий лазерного выращивания на судостроительном производстве / Т.М. Григорьев, Л.Э. Мамедова, М.Е. Гоголюхина // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. - 2018. - №1. - С. 21 - 21.

14. Веселков, В. В. Экспериментальные работы по применению метода прямого лазерного выращивания при изготовлении деталей судовой трубопроводной арматуры / В.В. Веселков, А.А. Тюменцев, В.А. Козлов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - №3(49). - С. 565 - 574.

15. Киселева, А. Е. Применение аддитивных технологий при решении конструкторских задач в судостроении / Е.А. Киселев // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. -2017. - № 48-49. - С. 84 - 88.

16. Дегтярев, А.В. Аддитивные технологии в судостроительной промыш-

ленности и перспективы их развития / А.В. Дектярев, В.Н. Морозов // Морские интеллектуальные технологии. - 2017. - № 4(38). - С. 76 - 82.

17. Кузнецов, Р.В. Технология получения антифрикционных биметаллических заготовок методом штамповки жидкого металла / Р.В. Кузнецов, М.М. Радкевич // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Современное машиностроение. Наука и образование», 9

- 20 июня 2016 г. - СПб., 2016. - С. 1142-1149.

18. Кузнецов, Р.В. Технология получения антифрикционных биметаллических заготовок методом литья с кристаллизацией под давлением/ Р. В. Кузнецов, К.В. Мартынов, И.А. Матвеев // Тезисы научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ», 14

- 19 ноября 2016 г. - СПб., 2016. - С. 62 - 65.

19. Кузнецов, Р.В. Штамповка биметаллических подшипников из жидкого алюминия и спеченных порошковых вкладышей / Р.В. Кузнецов, П.А. Кузнецов // Металлообработка. - 2019. - №4. - С. 24 - 25.

20. Кузнецов, Р.В. Комбинированная технология штамповки жидкого алюминия и рабочих вкладышей из спеченных материалов / Р.В. Кузнецов, П.А. Кузнецов // Тезисы международной научно-практической заочной конференции «Инновационные технологии в металлообработке». Посвященной 90-летию Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д. т. н., профессора Л.В. Худобина. Секция «Перспективные технологии и процессы обработки материалов в машиностроении», 25 ноября 2018 г.

- Ульяновск, 2018. - С. 36 - 41.

21. Арутюнян, А. А. В авангарде отечественного судового машиностроения. К 40-летию ЦНИИ судового машиностроения / А.А. Арутюнян, Д.В. Суслов, В.Д. Завирухо //Морской вестник. - 2010. - Т. 1. - № 3. -С. 25 - 27.

22. Исследование коррозионной стойкости биметалла АД1+Ст3 / Д.В. Про-ничев, Л. М. Гуревич, М. Д. Трунов [и др.] // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2015. - № 5. - С. 24 -

23. Биметаллические сталеалюминиевые соединения в судостроительных корпусных конструкциях / А.С. Орыщенко, Е. П. Осокин, В. И. Павлова [и др.] // Автоматическая сварка: журнал. - 2009. - № 10 (678). - С. 43 -47.

24. РД 31.28.09-93 Подшипники скольжения судовые с антифрикционным слоем из сплавов на основе олова, свинца. Типовые технические требования к материалам. Типовые технологические процессы. - СПб. -1993. - С.85.

25. Кузнецов, Р.В. Технология изготовления отливок особо-ответственного назначения из магниевых сплавов / Р.В. Кузнецов // Научно-практическая конференция: «Совершенствование технологий и повышение эффективности литейного производства, 23 - 24 декабря 2014 г. - СПб., 2014.

26. Кузнецов, Р.В. Отечественные керамические покрытия для песчаных форм / Р.В. Кузнецов, Д.С. Тихонов, В.О. Емельянов // Научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ». Секция «Материалы, технологии и оборудование литейного производства», 14 - 19 ноября 2016 г. - СПб., 2016.

27. Кузнецов, Р.В. Современное производство литых заготовок методом литья под давлением на базе ОАО «Красный октябрь» [Электронный ресурс] / Р.В. Кузнецов, Н.Я. Мацан, К.В. Мартынов // SciTecLibrary.ru Электронная научно-техническая библиотека. Статьи и публикации -металлургия, машиностроение и металлообработка, - 2 июля 2014 г. -Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13910.html.

28. Кузнецов, Р.В. Производство алюминиевых отливок ответственного назначения методом литья под давлением / Р.В. Кузнецов, А.А. Смирнов, К.В. Мартынов // Научно-практическая конференция: «Современное литьё металлов и сплавов: материалы, технологии, оборудование», ,

11 - 14 марта 2014 г.; - СПб., 2014.

29. Специальные способы литья: Справочник / В.А. Ефимов, Г.А. Анисо-вич, В.Н. Бабич и др.; Под общ. ред. В.А. Ефимова М: Машиностроение. -1991. - 436 с. - (Технология литейного производства).

30. Борисов Г.П. Давление в управлении литейными процессами / Г.П. Борисов. - К.: Наукова думка, 1988. - 272 с.

31. Степанов, Ю.А. Технология литейного производства: Специальные виды литья. / Ю.А. Степанов, Г.Ф. Баландин, В.А. Рыбкин; Под ред. Ю.А. Степанова. - М.: Машиностроение, 1983. - 287 с.

32. Колесов, С.С. Разработка технологических основ подготовки сплавов системы Al-Si-Mg к получению отливок методом твердожидкой формовки : автореф. дис. ... канд. тех. наук : 05.16.04 / Колесов Сергей Сергеевич. - СПб., 2007. - 21 с.

33. Нго, Т.Б. Тиксоформинг фасонных деталей из эвтектических и деформируемых алюминиевых сплавов : дис. ... канд. тех. наук : 05.16.09 / Нго Тхань Бинь. - М., 2009. - 168 с.

34. Бочаров, Ю. А. Параметры тиксоштамповки осесимметричных поковок из алюминиевого сплава А356 / Ю.А. Бочаров, Л.В. Хижнякова // Заготовительные производства в машиностроении. - 2008. - № 10. - С. 3640.

35. Колесов, С.С. Разработка технологических основ подготовки сплавов системы Al-Si-Mg к получению отливок методом твердожидкой формовки : дис. ... канд. тех. наук : 06.16.04 / Колесов Сергей Сергеевич. -СПб., 2007. - 137 с.

36. Семёнов, Б.И. Принципы и техпроцессы получения точных заготовок из сплавов, находящихся в твёрдожидком состоянии / Б.И. Семёнов, Н.А. Мельников // Металлургия машиностроения. - 2001. - № 1. - С. 36 - 43.

37. Moschini, R. Manufacture of Automotive Components by Semi-Liquid Forming Process / R. Moschini // Proceedings of the international conference on the semi solid processing of alloys and composites. - 1992. - P. 149 -

38. Константинов, И. Л. Основы технологических процессов обработки металлов давлением / И.Л. Константинов, С.Б. Сидельников. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. - 488 с.

39. Атрошенко, А.П. Металлосберегающие технологии кузнечно-штамповочного производства / А.П. Атрошенко, В.И. Федоров. - Л: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 279 с.

40. Цукуров, О.А. Повышение теплостойкости и разгаростойкости стали для инструмента жидкой штамповки медных сплавов : дис. ... канд. тех. наук : 05.16.01 / Цукуров Олег Анатольевич - Л., 1985. - 254 с.

41. Ultrasonic treatment: a clean technology that supports sustainability in casting processes / E. Riedel, I. Horn, N. Stein [et all] // Procedia CIRP. - 2019. - Т. 80. - С. 101 - 107.

42. Стебаков, Е.С. Литье выжиманием / Е.С. Стебаков, В .Я. Тарутин. - М.: Машгиз, 1962. - 252 с.

43. Riedel E. et al. Ultrasonic treatment: a clean technology that supports sustainability in casting processes // Procedia CIRP. - 2019. - Т. 80. - С. 101 -107.

44. Хмелевская, В. Б. Исследование упрочнения деталей судового валопро-вода методом покрытия плазменным напылением с ультразвуковой обработкой / Б.В. Хмелевская, Е.С. Мосейко, Е.О. Ольховик // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2013. - № 3(19). - С. 81 - 87.

45. Тиксоштамповка и тиксолитьё-современные технологии формообразования алюминиевых и других сплавов в твёрдожидком состоянии / Б.И. Семёнов, Ю.А. Бочаров, К.М. Куштаров [и др.] //Технология легких сплавов. - 2010. - № 1. - С. 129 - 150.

46. О влиянии условий кристаллизации на структуру тиксозаготовок из литейных Al сплавов / А.Ю. Аксененко, С.А. Бычков, В.Н. Климов [и др.] // Металлургия машиностроения. - 2013. - № 2. - С. 17 - 20.

47. Бобров, И. И. Опыт штамповки деталей из жидкого металла / И.И. Бобров, Н.П. Гречко // Вестник машиностроения. - 1945. - № 6 - 7. - С. 42.

48 Камнев, П.В. Межзаводская передовая технология / П.В. Камнев. - Л.: Лениздат - 1957. - 147 с.

49. Батышев, А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением/

A.И. Батышев. - М.: Металлургия, 1977. - 151 с.

50. Николаева, О.И. Промышленные испытания сталей для матриц штамповки жидких медных сплавов. / О.И. Николаева, В.Н. Журавлев, В.В. Гусев // Кузнечно-штамповочное производство. - 1984. - № 2. - С. 13 -14.

51. Ракогон, А.И. Совершенствование технологии изготовления деталей с тонкими высокими ребрами методом штамповки кристаллизующегося металла: дис. ... канд. тех. наук : 05.03.05 / Ракогон Алексей Ильич. -М., 2002. - 118 с.

52. Пляцкий, В.М. Технология литья под давлением. / В.М. Пляцкий. - 3-е изд., М.: - Оборонгиз, 1957. - 463 с.

53. Парамонов, В. В. Разработка технологических схем и режимов штамповки автомобильных поковок из алюминиевых сплавов : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.16.05 / Парамонов Владислав Викторович. - М., 2006. - 24 с.

54. Пат. RU № 2075368. Устройство для штамповки из жидкого металла хвостового режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования / Пирайнен В.Ю., Гребешков

B.К.; заявитель и патентообладатель Пирайнен В.Ю., Гребешков В.К.; -N 5062827/02 ; заявл. 25.09.1992 г. ; опубл. 20.03.1997 г.

55. Пат. RU № 2360765 Российская Федерация. Устройство для штамповки из жидкого металла хвостового режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования / Пирайнен В.Ю., Гребешков В.К.; заявитель и патентообладатель Пирайнен В.Ю., Гребешков В.К.; - N 2007136150; заявл. 20.09.2007 г. ; опубл.

10.07.2009 г.

56. Пат. RU № 2353468 Российская Федерация. Способ штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования и устройство для его осуществления / Пирайнен В.Ю., Гребешков В.К.; заявитель и патентообладатель Пирайнен В.Ю., Гребешков В.К.; - N 2007129882; заявл. 26.07.2007 г. ; опубл. 27.04.2009.

57. Денисов, П. Ю. Взаимодействие сплавов алюминия с материалом пресс-форм и функциональными покрытиями : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.02.01 / Денисов Павел Юрьевич. - Т., 2005. - 16 с.

58. Кузнецов, Р.В. Штамповка биметаллических подшипников из жидкого алюминия и спеченных порошковых вкладышей / Р.В. Кузнецов, П.А. Кузнецов, А.О. Просторова // Металлообработка. - 2019. - № 3. - С. 37 - 38.

59. Правила классификации и постройки морских судов // Российский морской регистр НД № 2-020101-114. - Часть XIII, 2019.

60. Правила классификации и постройки судов (ПКПС) // Российский речной регистр. Часть 4.2. Литейные алюминиевые сплавы, 2015.

61. Mangold Jr, V. L. The new NADCA die casting safety standard / V.L. Mangold Jr // Die Casting Engineer (USA). - 1998. - Т. 42. - № 6. - С. 86 - 88.

62. Соскин, Л.М. Штамповка деталей из жидкого металла. / Л.М. Соскин, Н.С. Токарский - Л.: Лениздат, 1957. - 124 с.

63. Хромов, В. Н. Технология и оснастка для изготовления биметаллического подшипника скольжения / В.Н. Хромов, В.Н. Коренев, А.Ю. Ро-дичев // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2010. - № 1-279. - С. 45.

64. Жигулев, И.О. Штамповка биметаллических изделий из сплавов на основе алюминия и железа в процессе кристаллизации алюминиевых сплавов : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.03.05 / Жигулев Илья Олегович. - У., 2005. - 20 с.

65. Kuznetsov, R. V. A New Way of Manufacturing Bimetal Products on the Basis of the Technology of Casting with Crystallization Under Pressure / R.V. Kuznetsov, P.A. Kuznetsov // Advances in Mechanical Engineering. -Springer, Cham, 2020. - С. 119 - 127.

66. The technology for producing of wear-resistant composite bimetal based on cast aluminum and powder materials / R. Kuznetsov, E. Ol'khovik, M . Rad-kevich [et all] // EasyChair for CTESiberia. - 2020 - Vl. 164

67. Добромыслов, А. В. Структура сплавов системы Al-Fe, изготовленных разными методами, после интенсивной пластической деформации под давлением / А.В. Добромыслов, Н.И. Талуц // Физика металлов и металловедение. - 2017. - Т. 118. - № 6. - С. 595 - 602.

68. Структурный и фазовый анализ быстрозатвердевших сплавов Al-Fe / И.И. Ташлыкова-Бушкевич, Е.С. Гутько, В.Г. Шепелевич [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - № 4. - С. 69 - 75.

69. Рябов, В. Р. Свойства интерметаллидов системы железо - алюминий / В.Р. Рябов, А.В. Лозовская, В.Г. Васильев // Физика металлов и металловедение. - 1969. - Т. 27. - №. 4-6. - С. 668.

70. Microstructure and Bonding Strength of Aluminum Bronze on ASTM 1045 Steel by CMT welding / X.M. Zhang, K. Sun, X.H. Gong [et all] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2018. -Т. 436. - №1. - С. 12 - 19.

71. Microstructure and bonding strength of tin-based Babbitt alloy on ASTM 1045 steel by MIG arc brazing / M. Wei, K. Sun, X. Zhang [et all] // Journal of Adhesion Science and Technology. - 2018. - Т. 32. - №19. - С. 2150 -2161.

72. Murray, P. J. Hot isostatic pressing for the production of bimetallic fuel pump bearings / P.J. Murray.: diss. - University of Birmingham, 2016.

73. Колупаева, С. Н. Программная поддержка математического моделирования пластической деформации в кристаллических материалах / С.Н. Колупаева, А.Е. Петелин //Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2011. - № 3. - С. 159 - 163.

74. Зарубин, В. С. Особенности математического моделирования технических устройств / В.С. Зарубин, Г.Н. Кувыркин // Математическое моделирование и численные методы. - 2014. - № 1 (1). - С. 5 - 17.

75. Радченко, С. Г. Математическое моделирование технологических процессов в машиностроении / Радченко С.Г. - К.: ЗАО «Укрспецмонтаж-проект». - 1998. - 273 с.

76. Соколовская, Л. А. О математическом моделировании задач с фазовыми переходами в металлургии и литейном производстве / Л.А. Соколовская, В.А. Мамишев // Процессы литья. - 2009. - № 2. - С. 24 - 29.

77. Узел трения-скольжения головки шатуна плунжерного насоса высокого давления с применением самосмазывающегося подшипника из порошкового антифрикционного материала / М.В. Коргачина, С.О. Киреев, С.Л. Никишенко [и др.] // Вестник Донского государственного технического университета. - 2017. - Т. 17. - № 1 (88).

78. Кузнецов, Р.В. Экспериментальное триботехническое исследование порошкового подшипника для судового машиностроения / Р.В. Кузнецов, Е.О. Ольховик // Морская радиоэлектроника. - 2020. - № 1(71). - С. 52 -55.

79. Азаренков, А. А. Разработка технологии получения порошковых антифрикционных материалов с реализацией эффекта безызносности при трении : дис. ... канд. тех. наук : 05.16.06 / Азаренков Андрей Александрович - Н., 2004. - 150 с.

80. Технология получения износостойких антифрикционных порошковых материалов / С.Г. Аглабян, Г.Х. Карапетян, А. А. Петросян [и др.] // Вестник НАН РА: Технические науки. - 2010. - №63.3. - С. 229 - 235.

81. Кузнецов, Р.В. Экспериментальный стенд для исследования совместной штамповки жидкого металла и спечённого материала / Р.В. Кузнецов, А.В. Гоциридзе, М.С. Литвинов // Тезисы научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ», 19-24 ноября 2018 г.; - СПб., 2018. - С. 255 - 258.

82. Ковка и штамповка: Справочник в 4-х т./ Ред. совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1986. - т. 2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И. Семенова, 1986. - 592 с.

83. Кузнецов, Р.В. Эластотическое прессование спеченных рабочих вкладышей с градиентной структурой для биметаллических подшипников скольжения / Р.В. Кузнецов, П.А. Кузнецов, И.Д. Карачевцев // Современное машиностроение: Наука и образование: материалы 8-й Международной научно-практической конференции / Под ред. А.Н.Евграфова и А.А. Поповича. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та., 2019 г. - С. 663 -673.

84. Рыкалин, Н.Н. Расчёты тепловых процессов при сварке. / Н.Н. Рыкалин - М: Рипол Классик, 2013. - 296 с.

85. Сушко, Т.И. Анализ причин брака при производстве стальных корпусных отливок посредством СКМ ЛП LVMFLOW / И.Т. Сушко, А. С. Леднев, Т. Пашнева [и др.] // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2012. - № 1. -С. 26 - 29.

86. Колокольцев, В. М. Моделирование температурных полей при получении отливок / В.М. Колокольцев, Е.В. Синицкий, А.С. Савинов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. ГИ Носова. - 2015. - № 3. - С. 39.

87. Технологические режимы жидкой штамповки алюминиевого сплава АК7 / Е.Н. Сосенушкин, Е.А. Яновская, К.Н. Иванов [и др.] // Цветные металлы. - 2018. - № 11. - С. 83 - 88.

88. . Биметаллические материалы. / М.И. Чепурко, В.Я. Остренко, Л.Я. Глу-скин [и др.].- Л.: Судостроение, 1984. - 272 с.

89. Ковалёв, В. В. Разработка технологических основ нанесения алюмомат-ричного композиционного материала на сегмент упорного подшипника скольжения : дис. ... канд. техн. наук : 05.02.10 / Ковалев Владимир Викторович. - М., 2017. - 155 с.

90. Могутнов, Б. М. Теплоемкость и термодинамические функции железа / Б.М. Могутнов, И.А. Томилин // Известия Академии наук СССР: Металлы. - 1967. - С. 54 - 56.

91. Литье с кристаллизацией под давлением как способ производства композиционных поршней / К.А. Батышев, К.Г. Семенов, А.В. Трофимов [и др.] // Редакционная коллегия. - 2019. - С. 77.

92. Структурообразование литейных алюминиевых сплавов при литье под низким давлением [Электронный ресурс] / Г. Меркулов, С. Мельников, Н. Довженко [и др.]. - Litres, - 2019.

93. Formation mechanism for the nanoscale amorphous interface in pulse-welded Al/Fe bimetallic systems / J. Li, Q. Yu, Z. Zhang [et all] //Applied Physics Letters. - 2016. - Т. 108. - №20. - С. 201606.

94. Kobayashi S. Control of intermetallic compound layers at interface between steel and aluminum by diffusion-treatment / S. Kobayashi, T. Yakou // Materials Science and Engineering A. - 2002. - Vol. 338, № 1-2. - P. 44 - 53.

95. Шаталова, Т.Б. Методы термического анализа / Т.Б. Шаталова, О.А. Шляхтин, Е. Веряева // Метод. разработка. - Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова. - 2011. - С. 72.

96. Оптимизация термического анализа веществ / Н.А. Семиколенова, О. Е. Чернуха, А. Г. Шляхова [и др.] // Вестник Омского университета. -2004. - № 3. - С. 54 - 56.

97. Использование метода термического анализа для определения температуры полного полиморфного превращения двухфазного титанового сплава / Д.В. Гадеев, А.Г. Илларионов, А.А. Попов [и др.] // Титан. -

2010. - № 1. - С. 24-30.

98. Ol'Khovik, E. A method for determination of heat storage capacity of the mold materials using a differential thermal analysis / E. Ol'Khovik // IOP Conference Series. Materials Science and Engineering (Online). - 2016. - Т. 124. - № 1.

99. Matysik, P. Characterization of low-symmetry structures from phase equilibrium of Fe-Al system-microstructures and mechanical properties /Matysik P., Jozwiak S., Czujko T // Materials. - 2015. - Vol. 8, № 3. - P. 914-931.

100. Охотский, В. Б. Закон квадратного корня. Плавка (к 100-летию закона

A. Сивертса и В.И. Явойского) / В.Б. Охотский // Процессы литья. -

2011. - № 5. - С. 3 - 8.

101. Баландин, Г.Ф. Теория формирования отливки / Г.Ф. Баландин. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. - 360 с.

102. Десницкий, В.В. Автоматизированное проектирование технологии изготовления отливок / В.В. Десницкий. - Л.: Ленинградский университет. - 1987. - 164 с.

103. Самойлович, Ю. А. Использование упрощенных решений задачи Стефана при расчетах процессов затвердевания отливок сложной формы / Ю.А. Самойлович, В.И. Тимошпольский, Н.В. Андрианов [и др.] //Литье и металлургия. - 2018. - №. 1. - С. 57 - 60.

104. Аммер, В. А. Кинетика затвердевания стальных отливок в керамических оболочках с температурным градиентом / В.А. Аммер, Р.С. Бизяев //Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010. - Т. 6. - № 12. - С. 68 - 71.

105. Леушин, И.О. Опыт использования математического моделирования в технологической подготовке литейного производства / И.О. Леушин,

B.А. Решетов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2014. - №4 (7). - С. 430 - 435.

106. Кузнецов, Р.В. Экспериментальное исследование теплофизических свойств материалов биметаллического подшипника для судового машиностроения / Р.В. Кузнецов, Е.О. Ольховик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени С.О. Макарова. -2019. - Т.11. - № 6(58). - С. 1107 - 1114.

107. Полозин, А.А. Новый подход в экспериментальном определении термического сопротивления зоны контакта инструмента с заготовкой / А.А. Полозин, Л. Шеффер, Д.Р.С. де Лима // Металлообработка. - 2010. - № 3 (57). - С. 20 - 25.

108. Методика исследования термического сопротивления контакта жидкого металла и теплопередающей поверхности/ А.Б. Круглов, В.Б. Круглов, В.С. Харитонов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. - 2018. - № 4. - С. 141 - 146.

109. Харитонов, В. В. Контактный теплообмен разнородных материалов / В.В. Харитонов, Н.В. Якутин // Журнал технической физики. - 1997. -Т. 67. - № 2. - С. 1 - 6.

110. Кувшинова, Г. Моделирование процесса затвердевания крупногабаритных отливок, получаемых методом ЛВМ / Г. Кувшинова. В. Кучеренко, А. Грибанов [и др.] // СЛБМав1ег N4, 2004. - С.48 - 50.

111. Пономаренко, Г. М. Практические вопросы компьютерного моделирования / Г.М. Пономаренко, С.М. Глебов, В.Ю. Пирайнен // Литейное производство. - 2008. - № 8. - С. 29 - 31.

112. Тихомиров, М. Д. Моделирование тепловых и усадочных процессов при затвердевании отливок из высокопрочных алюминиевых сплавов и разработка системы компьютерного анализа литейной технологии : дис. .канд. техн. наук : 05.16.04 / Тихомиров Максим Дмитриевич. - СПб., 2005. - 149 с.

113. Ольховик, Е. О. Применение методов топологической оптимизации при разработке литейной технологии / Е.О. Ольховик, В.В. Десницкий // Вестник Магнитогорского государственного технического университета

им. Г.И. Носова. - 2016. - Т. 14. - № 4. - С. 27 - 35.

114. Вольнов, И.Н. Системы автоматизированного моделирования литейных процессов-состояние, проблемы, перспективы / И.Н. Вольнов // Литейщик России. - 2007. - № 6. - С. 14 - 17.

115. Тихомиров, М.Д. Обоснование выбора литейной моделирующей системы / М.Д. Тихомиров, С.В. Ермаков // Новые подходы к подготовке производства в современной литейной промышленности. Научно-практический семинар. - СПб., 2004. - С. 37 - 41.

116. Поляков, С. Компьютерное конструирование технологичных по питанию стальных отливок / С. Поляков, О.Я. Куцый, А.Ю. Коротченко [и др.] // Литейное производство. - 2014. - № 2 - С. 16 - 20.

117. Структурообразование и свойства стали в отливках. / Л.В. Десницкая, Е.О. Ольховик, Л.Ф. Кратович [и др.] // Монография. С-Петербургский институт машиностроения. - 2004. - 184 с.

118. Потапенко, А. С. Динамика затвердевания алюминиевого сплава при нестационарном тепловом режиме установки непрерывного литья и прессования / А.С. Потапенко, А.П. Скуратов, Ю.В. Горохов // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21. - № 7 (126). - С. 109 - 118.

119. Потапенко, А. С. Моделирование теплообмена в элементах установки непрерывного литья и прессования цветных металлов / А.С. Потапенко, А.П. Скуратов, Ю.В. Горохов //Актуальные вопросы науки и техники. -2016. - С. 79 - 82.

120. Рафальский, И. В. Математическое моделирование процесса затвердевания и разработка технологий изготовления бездефектных отливок из алюминиевых сплавов / И.В. Рафальский, П.Е. Лущик // Литейное производство и металлургия, 2017. Беларусь : сборник трудов 25-й Международной научно-технической конференции, 18 - 19 октября 2017 г. / под общ. ред. Е.И. Маруковича. - Минск : БНТУ., 2017. - С. 127 - 133.

121. Кузнецов, Р.В. Определение оптимальных параметров сушки огнеупорной суспензии на кремнезольном связующем / Р.В. Кузнецов, К.В. Мартынов, И.А. Матвеев // Научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ». Секция «Материалы, технологии и оборудование литейного производства», 14 - 19 ноября 2016 г.; - СПб., 2016.

122. Кузнецов, Р.В. Применение водного связующего для приготовления противопригарных покрытий / Р.В. Кузнецов, И.А. Матвеев, К.В. Мартынов // Труды 10-й Международной научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра», 18 - 20 июня 2014 г.; -СПб., 2014. - С. 256 - 259.

123. Кузнецов, Р.В. Опыт промышленного применения противопригарных покрытий на органическом связующем / Р.В. Кузнецов, К.В. Мартынов // сборник статей Международной научно-практической конференции «Современное машиностроение. Наука и образование», 19 - 20 июня 2014 г.; - СПб., 2014. - С. 1149 - 1158.

124. Кузнецов, Р.В. Анализ свойств водных противопригарных покрытий с мелкодисперсными наполнителями / Р.В. Кузнецов, К.В. Мартынов // Научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ». Секция «Материалы, технологии и оборудование литейного производства», 2 - 7 декабря 2014. - СПб., 2014. - С. 212 -220.

125. Кузнецов, Р.В. Водные противопригарные покрытия с мелкодисперсными наполнителями / Р.В. Кузнецов, К.В. Мартынов // Литейное производство. - 2015. - № 2. - С. 25 - 28.

126. Кузнецов, Р.В. Основные технологические свойства огнеупорных красок, применяемых в литейном производстве / Р.В. Кузнецов, А.В. Федосов, К.В. Мартынов // Национальный межотраслевой институт «Наука и образование» IX Международная практическая конференция. Тема конференции: «Современные научные исследования: инновации и

опыт», 6 - 7 марта 2015.; - Екатеринбург, 2015. - С. 23 - 27.

127. Кузнецов, Р. В. Новое алюмосиликатное покрытие для получения качественных кокильных заготовок / Р.В. Кузнецов, К.В. Мартынов, А.В. Гоциридзе // Литейное производство. - 2015. - № 8. - С. 27 - 29.

128. Пат. RU 2634107 Российская Федерация. Защитное покрытие для литейных металлических форм / Матвеев И.А., Кузнецов Р.В, Мартынов К.В. ; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «СПбПУ» - N 2016111800 ; заявл. 29.03.2016 г. ; опубл. 02.10.2017 г.

129. Кузнецов, Р.В. Получение поковок из литейной латуни ЛЦ40С обработкой металлов давлением / Р.В. Кузнецов, А.В. Гоциридзе, К.В. Мартынов // Металлобработка. - 2016. - № 4. - С.24 - 25.

130. Исследование технологических возможностей горячей объемной штамповки точной заготовки из литейных медных сплавов / Р.В. Кузнецов, П. А. Кузнецов, А. В. Гоциридзе [и др.] // Тезисы научно-практической конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ», 30 ноября - 5 декабря 2015 г.; - СПб., 2015. - С. 205 - 208.

131. Кузнецов, Р.В. Технология изготовления биметаллических подшипников с бронзооловянными вкладышами / Р.В. Кузнецов, П.А. Кузнецов // Научно-практическая конференция с международным участием «Неделя науки СПбГПУ». Секция «Технология конструкционных материалов и материаловедение», 19 - 24 ноября 2018 г. - СПб., 2018. - С. 258 -261.

132. Пат. Яи 2696164 Российская Федерация. Способ получения биметаллических изделий штамповкой жидкого металла / Кузнецов Р.В., Радкевич М.М., Кузнецов П.А. ; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «СПбПУ» - N 2016111800 ; заявл. 08.12.2018 г.; опубл. 31.07.2019, Бюл. № 22.

133. Локальная адгезионная сдвиговая прочность сцепления слоев биметаллического соединения с промежуточным плакирующим слоем / С.В. Смирнов, М.В. Мясникова, Н.Б. Пугачева [и др.] // Инновационные тех-

нологии в металлургии и машиностроении : материалы международной молодежной научно-практической конференции «Инновационные технологии в металлургии и машиностроении», посвященной памяти чл.-корр. РАН, почетного доктора УрФУ В. Л. Колмогорова, [г. Екатеринбург, 26-30 ноября 2013 г.]. - Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2014. - С. 145 - 147.

134. Баран, О. А. Экспериментальное изучение прочности составных червячных колес / О.А. Баран, А.Л. Худоле.: дис. - Могилев: Белорусско-Российский университет, 2018.

135. Белявин, К.Е. Теоретические положения формирования адгезионной связи между наносимым покрытием и основой / К.Е. Белявин, И.А. Сосновский, А.А. Курилёнок // Монография. - М. - 2020. - 453 с.

136. Пат. RU № 152422 Российская Федерация. Установка для испытания трубчатых образцов / Ольховик Е.О.; заявитель и патентообладатель ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова - N 2014144866 ; заявл. 06.11.2014 г.; опубл. 27.05.2015 г.

137. Пат. Яи 153283 Российская Федерация. Устройство для определения закрытой пористости металлических образцов / Ольховик Е.О.; заявитель и патентообладатель ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова - N 2015111765/28 ; заявл. 31.03.2015 г.; опубл. 10.07.2017 г.

138. Кузнецов, Р.В. Разработка методов контроля герметичности биметаллических элементов изделий судового машиностроения / Р.В. Кузнецов // Международная научно-техническая конференция «Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития», 23-25 октября 2019 г.; - Петропавловск-Камчатский. Секция Судостроение и судоремонт., 2019. - С. 37 - 40.

139. НД № 2-039901-005. Методические рекомендации по техническому наблюдению за ремонтом морских судов Российского морского Регистра судоходства. // Российский морской регистр судоходства. - СПб. -2018. - 147 с.

140. Кузнецов, Р.В. Исследование физических процессов формирования адгезионной прочности биметаллического подшипника для судового машиностроения / Р.В. Кузнецов, Е.О. Ольховик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени С.О. Макарова. -2019. - № 5. - С. 902 - 909.

141. Кузнецов, Р.В. Исследование строения биметаллического соединения Al-Fe полученного штамповкой жидкого металла / Р.В. Кузнецов, Е.О. Ольховик // V Семинар «Междисциплинарные проблемы аддитивных технологий», 5 - 6 декабря 2019 г., - Томск, 2019. - С.46 - 47.

142. Особенности формирования интерметаллидного слоя при дуговой наплавке сплавов алюминия на стальную подложку / В.В. Ковалев, Р.С. Михеев, Н.В. Коберник [и др.] // Технология металлов. - 2016. - № 11. - С.9 - 18.

143. Ковалев, В.В. Особенности получения сталеалюминиевых соединений методами сварки плавлением / В.В. Ковалев, Р.С. Михеев, Н.В. Коберник // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. - 2016. - № 3. - С. 93 - 112.

144. Лойцянский, Л.Г. Курс теоретической механики: В 2-х томах / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье // Т. I. Статика и кинематика. - 8-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 352 с.

145. Галин, Л.А. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости / Л.А. Галин.. - М.: Наука, 1980. - 304 с.

146. Математическое моделирование процесса трения скольжения карбида кремния в водной среде / А.Д. Бреки, С.Г. Чулкин, А.Е. Гвоздев [и др.] // Деформация и разрушение материалов. - 2020. - № 11. - С. 26 - 29.

147. Investigation of the Pivoting Friction of ShKh15 Steel over R6M5 and 10R6M5-MP Steel with the Use of Mathematical Modeling / A.D. Breki, A.E. Gvozdev, A.G. Kolmakov [et all] // Inorganic Materials: Applied Research. - 2019. - Т. 10. - №4. - С. 927 - 932.

148. Математические модели трения скольжения антифрикционных покрытий из полиамида п-54 по стали 45 / А.Д. Бреки, С.Г. Чулкин, А.В. Стукач [и др.] // Сталь. - 2020. - № 8. - С. 34 - 38.

149. Эмпирическая математическая модель кинетики изнашивания пористых газотермических покрытий / А.Д. Бреки // Деформация и разрушение материалов. - 2020. - № 7. - С. 36 - 40.

150. Детали машин : учебник для академического бакалавриата / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. — 15-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2014. — 408 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Копии документов РИД

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт о внедрении

^ШЗ&езпд

ИуГмнч.ик Н» НМ1>««.|Н<»- оЛидоГЯ» «ЗВЕЗДА* <ПЛО оЗПЕГЗДЛ)

Уд. ЬоВушкнш, д, 12,1. С^ккт-ПегсуФург. 14101?

1« <Я| 3) 3620747; Фикс (812) 1673176

*»«-п /«/М» ч>, г-шм): о(Типш^г/|)илрЬ.пш

ОКПО 03756754 ОП'Н |<»7Я230ПЯЙК5 ИНН 7Я1 1038760 КПП 781III1001

11. О* гС АС I» .13- //6

_от _

АКТ

С1 мшдреннн результатов научно-исследовательской роботы Кузнецова Руслана Валерьевича

Системен В ТОМ, ЧТО Кузнецовым Р В. СОЗДАЮ НОВАЯ 11«МОЛСН НИ получения ВЛММИИНСЬЫЧ КОрПЗ'СНЫХ ДСП1ЛСЙ С аНТИфрИКЦИОН ИЫМ И ПОДШНПННКОЯММИ уЗШМИ из спеченного 1юроишшого материала, на основе разработанного способа совместной ниамновкн жилкою мсгалла.

В результате комплексных научных исследований н технологических работ, выполненных Кузнецовых! Р.В., в рпмклх диссертационной работы, автором была предложена новая технология получения биметаллических фасонных заготовок корпуса маслиною насоса с подшипниковым узлом на этане заготовительного производства- Проведенные комплексные испытания покатали высокую терметн'шое1Ь. сопротивление статн'кским и дннаын'кским нагруисам, высокую а.^сошкную прочность материала ос но им {коммерческий ллншкниспмй сшив) и порошкопого материала, а также нысокие антифрикционные свойства, существенно премхгходятпие требования »: серийно мы пускаемым подшипниковым агулкам ИМ цвет НЫХ енланои

Применение предложенных автором технических решений и их внедрение позволило и условиях опытного и мелкосерийного нрои июдспи остит, изготовление фасонных алюминиевых корпусов из ЛИ7СЙПОГО алюминиевого спллм АК9ч (ГОСТ 1583) с подшипниковым узлом из порошкового спечйнного матсрипзп АНС100 29 д чя изделий судового машиностроения

Данные детали, обладающие повыизеннымн ресурсными и эксплуатационными характеристиками. п ранее не производившиеся в Российской Федерации, могут быть нсрспскшвнымн при производстве отдельных компонентов, входящих в юс 1 а.н высокооборо!истых судовых дизельных двигателей и дизель-« с пера трое размерностью ЧН18/20 и ЧН16/17.

Директор по производству ПАО «ЗВЕЗДА»

Начальник Л КГЦ

пао «звезда..