ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

IT технологии «

Антивирусы «

Промышленность и производство «

Банки «

Культура, искусство «

Образование, учеба «

Природа, окружающая среда «

Наука «

Медицина «

Фармацевтика «

Спорт «

Реклама, PR «

Договора, соглашения «

Логистика, транспорт «

Благотворительность «

Скидки «

Прочие события «

Другие статьи «

Комментарии специалистов «

Недвижимость «

Аналитика «

Самое-самое //

Пресс-релизы //

» Добавить пресс-релиз

Ученые Пермского Политеха и Института механики сплошных сред УрО РАН установили оптимальные условия для лазерного ударного упрочнения промышленных деталей

Качественная металлообработка замедляет развитие повреждений и повышает надежность ответственных изделий. Ученые ПНИПУ и УрО РАН исследовали технологию лазерного ударного упрочнения и определили режим обработки, при котором усталостная долговечность материала увеличивается в 6 раз.
Во время эксплуатации ответственные детали газотурбинных двигателей, нефте- и газопроводов подвергаются высоким нагрузкам. Концентрация напряжений на поверхности приводит к образованию микротрещин и последующему разрушению изделий. Важнейшая задача промышленности заключается в повышении их долговечности и надежности, что во многом зависит от методов и качества металлообработки. Среди эффективных технологий выделяют лазерное ударное упрочнение, которое позволяет сдерживать развитие микротрещин, значительно продлевая ресурс детали. Ученые Пермского Политеха и Института механики сплошных сред УрО РАН провели исследования и определили режим лазерной ударной обработки, при котором усталостная долговечность изделия увеличивается в 6 раз.

Статья с результатами опубликована в «Российском физическом журнале», 2024 год. Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда (№22-79-10168) и в рамках Государственного задания РФ (№124020700047-3).

Технология лазерного ударного упрочнения продлевает срок службы компонентов, используемых в самолетах, ядерных реакторах, на электростанциях, газоперекачивающих установках и в других изделиях, где часто встречается механический износ. Процесс обработки заключается в использовании высокоэнергетического импульсного лазерного излучения. Воздействуя на материал ударной нагрузкой, оно создает поле остаточных напряжений, которое меняет микроструктуру поверхности и формирует упрочненный слой до 1 мм. Это повышает коррозионную стойкость и усталостную долговечность детали, то есть ее способность выдерживать определенные нагрузки без разрушения.

– Комплекс для лазерного ударного упрочнения материалов, созданный на базе ИМСС УрО РАН, является уникальной в России установкой и позволяет решать не только научные задачи, но и проводить серийную обработку деталей для промышленности, – отмечает Анастасия Изюмова, научный сотрудник ИМСС УрО РАН, кандидат физико-математических наук.

При проведении обработки важно понимать, какую конфигурацию будет иметь поле остаточных напряжений, его величину, интенсивность и глубину слоя, в котором оно формируется. Это играет большую роль в зарождении дефектов и развитии повреждений материала. Характеристики лазерного излучения (энергия, время воздействия, форма лазерного луча) напрямую влияют на эти показатели.

Ученые ПНИПУ и ИМСС УрО РАН определили, насколько можно повысить эксплуатационную нагрузку на обработанные детали, чтобы созданное поле остаточных напряжений все еще замедляло образование трещин и их рост.

– Для этого мы провели две серии механических испытаний образцов титанового сплава до и после обработки лазерным ударом, нагружая их силами 10 и 16,5 кН. Полученные экспериментальные результаты способствовали разработке новой компьютерной модели, по которой можно отследить, как состояние материала с остаточными напряжениями меняется в зависимости от приложенной внешней нагрузки (10; 15; 16,5; 18 кН). Результаты позволили исследовать зависимость скорости роста трещины в поле остаточных напряжений от величины внешнего воздействия, – объясняет Артем Ильиных, доцент кафедры экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук.

Исследователи выяснили, что трещина в образце после обработки лазерным ударом при его нагружении внешней силой 16,5 кН развивается также, как и трещина в необработанных образцах при гораздо меньшей нагрузке в 10 кН. При таком воздействии рост дефекта в обработанном материале значительно замедляется, а усталостная долговечность детали увеличивается почти в 6 раз.

Также эксперименты показали, что создаваемое поле остаточных напряжений существенно замедляет процесс зарождения дефекта. При дальнейшем распространении трещины доминирующую роль играет величина приложенных усилий.

Таким образом, ученые ПНИПУ и ИМСС УрО РАН установили режим лазерной ударной обработки, после применения которого можно повысить внешнюю эксплуатационную нагрузку на детали с 10 кН до 16,5 кН без снижения усталостной долговечности. Полученные результаты исследования могут быть полезны в создании долговечных и надежных промышленных ответственных изделий.

Контактное лицо: ПНИПУ (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 09:42, 19.02.2025
Количество просмотров: 66
Страна: Россия

Ученые Пермского Политеха предложили метод создания керамики из нефтяных отходов, ПНИПУ, 09:55, 15.07.2025, Россия

169

Нефтешламы – это отходы, образующиеся при получении и переработке нефти. Среди методов их обезвреживания выделяют пиролиз – термическую обработку, в процессе которой образуется углеродсодержащий продукт. Ученые ПНИПУ предлагают использовать 15-20% таких отходов в качестве добавки для получения керамики.

Ученый Пермского Политеха разработал инновационный датчик для контроля малейших деформаций в композитных материалах, ПНИПУ, 11:57, 13.07.2025, Россия

137

Оптоволокно важно для определения дефектов при мониторинге зданий, трубопроводов, деталей самолетов и спутников. Датчики на его основе позволяют вовремя определить микроповреждения внутри детали. Ученый ПНИПУ разработал уникальный датчик в виде многожильного оптоволоконного кабеля из нескольких световодов со специальными чувствительными элементами.

Ученые Пермского Политеха выяснили, как снизить вязкость нефти в 14 раз, ПНИПУ, 11:51, 13.07.2025, Россия

Более половины нефтяных запасов в России состоит из высоковязкой нефти – труднодобываемой. Это негативно сказывается на перекачивающих насосах. Ученые ПНИПУ исследовали процесс тепломассопереноса в нефтяной скважине. Результаты позволят в 14 раз снизить вязкость нефти, обеспечить бесперебойную работу оборудования и увеличить уровень добычи нефти.

Разработка ученых Пермского Политеха поможет увеличить эксплуатационный ресурс строительных и дорожных машин, ПНИПУ, 17:08, 12.07.2025, Россия

Гидравлическая система — важный элемент в современных строительных и сельскохозяйственных машинах, таких как экскаваторы, краны, бульдозеры, комбайны. Ее надежность может снизиться из-за застоя и загрязнения масла. Ученые ПНИПУ предложили новый подход к повышению надежности гидросистем и предотвращению ее застоя еще на этапе проектирования.

Стартап ВИШ: Измеритель снега — не имеющий аналогов в России, ФГАОУ ВО Российский университет транспорта, Высшая инженерная школа, 16:55, 12.07.2025, Россия

Студенты Высшей инженерной школы образовательной программы «Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте» разработали прототип уникального устройства, позволяющего автоматически измерять уровень снежного покрова при подготовке горнолыжных трасс. Аналогов этой технологии на российском рынке не существует.

Стартап ВИШ: выпускник разработал программно-аппаратный комплекс для контроля уплотнения грунта, ФГАОУ ВО Российский университет транспорта, Высшая инженерная школа, 16:53, 12.07.2025, Россия

Студент Высшей инженерной школы Константин Леманский защитил диплом в формате стартапа. Он разработал программно-аппаратный комплекс, позволяющий в режиме реального времени контролировать качество уплотнения грунта при строительстве железных и автодорог.

БПЛА с интеллектом: студент ВИШ разработал алгоритм автономной навигации, Высшая инженерная школа Российского университета транспорта, 16:51, 12.07.2025, Россия

Студент Высшей инженерной школы (ВИШ) образовательной программы «IT-сервисы и технологии обработки данных на транспорте» разработал алгоритм, основанный на машинном обучении (ML) и технологиях искусственного интеллекта (ИИ), который позволяет беспилотному летательному аппарату (БПЛА) автономно перемещаться по заданным маршрутам, избегая препятствия и адаптируя свой маршрут в режиме реального времени.

Ученые Пермского Политеха создали новую строительную смесь для полов из производственных отходов, ПНИПУ, 22:07, 07.07.2025, Россия

Фторангидрит – это побочный продукт производства плавиковой кислоты, которого в России ежегодно образуется до 350 тыс. тонн. Один из перспективных вариантов его утилизации – использование в составе вяжущего вещества при производстве сухих строительных смесей для самовыравнивающихся полов. Ученые Пермского Политеха разработали состав такой смеси.

Улучшенный учеными Пермского Политеха биореактор снизит время производства кормовых добавок, ПНИПУ, 15:47, 03.07.2025, Россия

293

Кормовые добавки в сельском хозяйстве улучшают здоровье животных и повышают их продуктивность. Однако их производство - это сложный процесс, который требует точного контроля условий. Ученые ПНИПУ модернизировали биологический реактор, с помощью которого выращивают кормовых микроорганизмов - это может в несколько раз ускорить производство.

Разработка ученых Пермского Политеха поможет избежать брака при изготовлении деталей турбин и двигателей самолетов, ПНИПУ, 14:59, 03.07.2025, Россия

В авиастроении для изготовления деталей конструкции используют индукционную плавку металла. В процессе на поверхности материала образуются тонкие пленки из загрязняющих веществ, которые становятся причиной дефектов и брака. Ученые ПНИПУ разработали математическую модель и с ее помощью определили режимы плавки, при которых эта пленка не оседает.