Главная Научная школа
Научная школа кафедры ТФиКМ Печать

«Научные основы создания новых технологических процессов и материалов функционального и конструкционного назначения» (руководитель д.т.н. проф. В.А. Кечин)

 

Исследования, проводимые научной школой кафедры, направлены на разработку физико-химических и металлургическо-литейных принципов создания новых материалов функционального и конструкционного назначения (протекторные, композиционные, магнитные и др. сплавы) и технологических процессов их получения; изучение строения жидких металлов и сплавов, особенностей их плавления и кристаллизации; разработку ресурсо- и энергосберегающих технологий. В соответствии с указом Президента РФ от 7 июня 2011 г. №899 кафедра осуществляет научные исследования и разработки по следующим приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации:

  • Индустрия наносистем;
  • Рациональное природопользование;
  • Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика.

В период с 1970 по 2015 гг. при непосредственном участии преподавателей кафедры и под руководством д.т.н., проф. В.А. Кечина, д.т.н., проф. Сидорова Е.В., д.т.н., проф. Беляева И.В., к.т.н., проф. Панфилова А.А. и других ученых коллективом научной школы выполнен ряд научно-технических разработок, направленных на создание и внедрение технологий производства новых функциональных и конструкционных материалов с качественно новыми эксплуатационными и специальными свойствами. Научные изыскания практически ежегодно финансировались по целевым программам Министерства образования и науки Российской Федерации. Только за период 2013-2015 гг. кафедра выполнила научно-исследовательские работы на сумму свыше 30 млн. руб.

Наиболее значимые исследовательские проекты, реализуемые научной школой кафедры:

«Изыскания в области разработки прогрессивных технологических процессов и новых материалов для нужд машиностроения». В ходе выполнения данной темы проводятся исследования по следующим направлениям:

  • исследования процессов ликвационного рафинирования при получении литейных сплавов (д.т.н., проф. Кечин В.А.)
  • исследования процессов кристаллизации трехкомпонентных эвтектических систем (д.т.н., проф. Сидоров Е.В.);
  • разработка эффективных ресурсосберегающих технологий при получении литых изделий функционального назначения (д.т.н., проф. Беляев И.В.);
  • исследование свойств и характеристик композитов системы баббит – карбид кремния (к.т.н., проф. Корогодов Ю.Д.);
  • изыскания в области алюмоматричных композиционных сплавов, армированных микро- и наноразмерными фазами (к.т.н., проф. Панфилов А.А.);
  • повышение долговечности деталей машин (к.т.н., доц. Картонова Л.В.);
  • оценка усталостного повреждения валов (к.т.н., доц. Елгаев Н.А.);
  • влияние исходных факторов на наследственные свойства чугунов (к.т.н., доц. Костин А.В.);
  • разработка технологий комплексного рафинирования алюминиевых, магниевых и других сплавов (д.т.н., проф. Кечин В.А., к.т.н., доц. Рабинович А.М.);
  • исследование гидродинамических процессов при литье с центрифугированием расплава (к.т.н., доц. Сухорукова Е.В.);
  • исследование закономерностей кристаллизации сплавов для получения литых постоянных магнитов с заданной структурой и свойствами (к.т.н., доц. Блощицина Ю.В.);
  • изыскания в области создания композиционных сплавов на металлической основе (к.т.н., доц. Прусов Е.С.);
  • исследование свойств и характеристик новых композиционных материалов пресс-форм для производства газифицируемых моделей (к.т.н., доц. Сухоруков Д.В.).

«Проведение комплексных исследований по разработке и оптимизации методов синтеза и составов функциональных наноструктурированных металломатричных и углеродных материалов и покрытий с возможностью управления их свойствами»;

«Изыскания в области создания коррозионно-стойких и износостойких наноструктурированных материалов и покрытий»;

«Изыскания в области создания протекторных материалов на основе Mg, Al, Zn для защиты металлических сооружений и конструкций от коррозии в различных средах»;

«Разработка и исследование процессов плавки и литья протекторных сплавов с заданными электрохимическими свойствами»;

«Физико-химические и литейно-металлургические закономерности синтеза эффективных протекторных сплавов»;

«Разработка научно-технической и инженерно-конструкторской документации на технологическое и вспомогательное оборудование для организации производства магниевых протекторов»;

«Разработка научных основ синтеза протекторных сплавов с заданными электрохимическими свойствами»;

проект РФФИ №14-03-00305 "Установление закономерностей структурообразования в процессе спекания интерметаллидных титановых сплавов, модифицированных углеродными наноструктурами"; 2014-2015 гг. (д.т.н., проф. Беляев И.В.);

проект РФФИ №16-43-330464 "Исследование закономерностей межфазного взаимодействия при получении наноструктурированных алюмоматричных композиционных материалов"; 2016-2017 гг. (к.т.н., проф. Панфилов А.А.).

 

Ученые кафедры внесли большой вклад в развитие фундаментальных представлений о строении металлических расплавов, закономерностях процессов плавления и кристаллизации металлов и сплавов. Выполнены комплексные исследования по влиянию различных факторов воздействия на структуру и свойства материалов функционального и конструкционного назначения. Разработаны и широко внедрены в промышленности новые протекторные сплавы для защиты металлоконструкций от коррозии. Создано и активно развивается на протяжении более чем сорока лет научное направление литых композиционных материалов на металлической основе, необходимых для развития многих отраслей современной техники. Многолетние разработки ученых кафедры, выполненные совместно с НИТУ "МИСиС" и НПО "Магнетон" в направлении создания литых кобальтсодержащих монокристаллических постоянных магнитов, были отмечены Государственной премией Российской Федерации в области науки и техники.

По результатам теоретических и экспериментальных исследований, выполненных научной школой кафедры, на базе Владимирского государственного университета регулярно проводились российские и международные научно-технические конференции, в том числе «Актуальные проблемы переработки лома и отходов цветных сплавов», «Теория и технология литейных сплавов», «Генезис, теория и технология литых материалов», «Литые материалы и ресурсосберегающие технологии». В 1997 году кафедра выступила инициатором проведения в г. Владимире III съезда литейщиков России, на котором была учреждена общероссийская общественная организация «Российская ассоциация литейщиков» (РАЛ).

В 2008 году был выпущен юбилейный номер журнала «Литейщик России» (№7), посвященный 45-летию кафедры, в котором подведены итоги и приведены результаты исследований сотрудников кафедры по направлениям повышения эффективности применения магниевых сплавов, изучения влияния характера кристаллизации сплавов на образование микропористости в литых заготовках, совершенствования технологии выплавки сплавов для литых постоянных магнитов, изучения особенностей формирования структуры и свойств алюмоматричных композиционных материалов, разработки литниковых систем при литье с центрифугированием расплава и др.

В 2013 году на базе кафедры была проведена научно-техническая конференция "Литые материалы и ресурсосберегающие технологии" в рамках юбилейных мероприятий, посвященных 50-летию кафедры.  работе пленарного заседания приняли участие более 70 представителей из г. Владимира и Владимирской области, г. Москвы, г. Ярославля, г. Набережные Челны. В работе секционных заседаний были заслушаны доклады сотрудников, аспирантов и магистрантов кафедры по актуальным разработкам в области литых материалов и ресурсосберегающих технологий.

Эффективной реализации проектов научной школы кафедры способствует многолетнее плодотворное сотрудничество с академической и университетской наукой (ИМЕТ им. А.А. Байкова РАН, НИТУ «МИСиС», СамГТУ, УГАТУ, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, ЦНИИКМ «Прометей», ФГУП ВИАМ, СПбГПУ, СКГТУ, ВНИИСТ, ФТИМС НАН Украины и др.), а также с ведущими производственными предприятиями.

В плане международного сотрудничества следует выделить ряд научно-технических проектов, реализуемых научной школой в рамках соглашений и договоров со следующими научными организациями:
- Northern Technologies International Corporation (NTIC), США;
- Чоннамский национальный университет, Корея;
- Остравский технический университет, Чехия.

В рамках исследований, проводимых научной школой кафедры, за последние годы защищено двенадцать диссертаций:

  1. Соложенко В.Л. Разработка и исследование составов сплавов на основе цинка с повышенным содержанием железа для изготовления литых протекторов : дисс … канд. техн. наук. – Владимир, 1999. – 129 с.
  2. Скитович С.В. Разработка технологии термофлюсового переплава стружки алюминиевых сплавов с повышенным содержанием железа : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2000. – 206 с.
  3. Панфилов А.А. Разработка технологии и исследование свойств литых комбинированных композиционных материалов системы Al-Ti-SiC : дисс. ... канд. техн. наук. – Владимир, 2002. – 160 с.
  4. Колтышев В.И. Исследование и разработка способов использования дисперсных отходов кремния для получения литейных силуминов : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2002. – 144 с.
  5. Сластионов А.А. Разработка и внедрение технологии получения качественных медных полуфабрикатов с использованием в шихте низкосортного сырья : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2003. – 125 с.
  6. Брежнев Л.В. Исследование процесса формирования и совершенствование технологии пуансонно-поршневого прессования алюминиевых отливок ответственного назначения : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2005. – 150 с.
  7. Петрунин А.В. Разработка и освоение технологии получения алюмоматричных композиционных сплавов, модифицированных наночастицами : дисс. … канд. техн. наук. – Нижний Новгород, 2009. – 129 с.
  8. Блощицина Ю.В. Исследование закономерностей кристаллизации сплавов и затвердевания отливок с целью формирования требуемых структуры и свойств литых постоянных магнитов : дисс. … канд. техн. наук. – Москва, 2011. – 192 с.
  9. Панфилов Ал.А. Разработка алюмоматричных композиционных сплавов и усовершенствование жидкофазной технологии их получения для отливок с повышенными триботехническими свойствами : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2011. – 134 с.
  10. Сухорукова Е.В. Совершенствование литниковых систем на основе исследования особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной формы : дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2011. – 159 с.
  11. Прусов Е.С. Разработка и внедрение комплексно-армированных алюмоматричных композиционных сплавов системы [Al]-TiO2-B(C)-Ti-SiC : дисс. ... канд. техн. наук. – Владимир, 2012. – 169 с.
  12. Сухоруков Д.В. Исследование и разработка технологии изготовления полимерной оснастки для единичного и мелкосерийного производства отливок по газифицируемым моделям : дисс. ... канд. техн. наук. – Владимир, 2012. – 143 с.

По результатам работы кафедральной научной школы опубликовано свыше 600 научных работ, 12 монографий, получено более 50 патентов на изобретения. Достигнутые результаты служат объективным подтверждением ведущей роли научной школы кафедры в области создания эффективных функциональных и конструкционных материалов. Высоких и значимых результатов в научной работе добиваются проф. Кечин В.А., проф. Беляев И.В., проф. Панфилов А.А., доц. Прусов Е.С., доц. Сухоруков Д.В., доц. Сухорукова Е.В.

Основные публикации, монографии и учебные пособия, изданные научной школой кафедры за последние годы:

  1. Панфилов А.А., Прусов Е.С. Техническое регулирование в литейном производстве. - Владимир: Владим. гос. ун-т, 2015. - 129 с.
  2. Картонова Л.В., Кечин В.А. Основы материаловедения металлических и неметаллических веществ. - Владимир: Владим. гос. ун-т, 2014. - 176 с.
  3. Технологическое оборудование для производства отливок из сплавов черных и цветных металлов: учеб. пособие / В. А. Кечин, Ю. Д. Корогодов. - Владимир : ВлГУ, 2012. - 230 с.
  4. Сидоров Е.В. Физико-химические основы литейного производства. Процессы кристаллизации и структурообразования. – Владимир: Владим. гос. ун-т, 2011.
  5. Сидоров Е.В. Отливки магнитов с монокристаллической и столбчатой структурами. Теория и практика изготовления: монография / Владим. гос. ун-т. – Владимир: изд-во «Транзит», 2007. – 165 с.
  6. Кечин В.А. Теория и технология литых протекторных материалов. Владимир: Владим. гос. ун-т, 2004. – 180 с.
  7. Гаврилин И.В., Кечин В.А., Колтышев В.И. Получение литейных силуминов с использованием пылевидного кремния и металлоотходов. – Владимир: Владим. гос. ун-т, 2003. – 148 с.
  8. Пикунов М.В., Беляев И.В., Сидоров Е.В. Кристаллизация сплавов и направленное затвердевание отливок. – Владимир: Владим. гос. ун-т, 2002. – 214 с.
  9. Кечин В.А., Селихов Г.Ф., Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок : учеб. пособие. – Владимир: Владим. гос. ун-т, 2002. – 227 с.
  10. Генезис, теория и технология литых материалов / материалы I междунар. науч.-техн. конф.; под ред. В.А. Кечина. – Владимир, 2002. – 225 с.
  11. Sidorov E.V., Pikunov M.V. Two-phase regions in equilibrium phase diagrams // Steel in Translation. – 2009. – Vol. 39. – No.7. – p. 525-528.
  12. Kechin V., Lyublinski E. New approach for increasing corrosion resistance of magnesium alloys / The European Corrosion Congress ("Eurocorr-2011"). – 2011. – p. 422.
  13. Belyaev I.V., Stepnov A.A., Kutepov A.V., Sprygin G.S., Grigorovich K.V., Kolchugina N.B., Kursa M. Anticorrosive coatings for Nd-Fe-B permanent magnets / Proceedings of XX International Metallurgical and Materials Conference “Metal-2011”.
  14. Прусов Е.С., Панфилов А.А., Кечин В.А. Современные методы получения литых композиционных сплавов // Литейщик России. – №12. – 2011. – c. 35-40.

Материальная база кафедры включает восемь учебно-научных лабораторий и научно-образовательный центр «Функциональные наноматериалы и ресурсосберегающие технологии», оснащенные современным научно-исследовательским оборудованием: металлографические микроскопы, оборудование для определения механических свойств, портативный рентгенофлюоресцентный анализатор химического состава сплавов, рентгеновский дифрактометр, установка для определения кислорода и азота в сплавах, установка для определения серы и углерода в сплавах, печь электродуговая плавильная постоянного тока ДППТ-0,06, установка для определения магнитных свойств магнитотвердых сплавов «Permograph-L» и др.

В целом, имеющийся в распоряжении научного коллектива кафедры спектр оборудования позволяет обеспечить на современном научном уровне проведение фундаментальных и прикладных исследований в области теории и технологии литейных процессов, а также опытно-конструкторских разработок с внедрением отдельных результатов в условиях промышленного производства.

Кафедра имеет возможность в интересах и с учетом специфики предприятий литейного производства выполнить следующие работы:

  • проведение научно-исследовательских работ в области разработки составов и технологических процессов получения литых материалов функционального и конструкционного назначения, в т.ч. наноматериалов;
  • проведение технологического аудита литейного производства на предприятии с выдачей рекомендаций по повышению эффективности;
  • квалифицированные консультации по приготовлению литейных сплавов и производству отливок из сплавов на основе черных и цветных металлов;
  • разработка новых композиций сплавов с заданными свойствами, в т.ч. композиционных, протекторных, магнитных и др.;
  • проведение исследований и квалифицированный анализ металлов и сплавов на содержание кислорода, азота, серы и углерода;
  • определение химического и фазового состава материалов;
  • организация изготовления паспортной шихты для производства постоянных магнитов;
  • определение механических, магнитных и других свойств сплавов;
  • организация наукоемкого производства и выпуск изделий из сплавов функционального назначения (композиционные, протекторные, магнитные и др.);
  • переработка отходов при производстве литых постоянных магнитов;
  • переработка лома и отходов цветных сплавов;
  • организация производства и выпуск экологичных флюсов для рафинирующе-модифицирующей обработки цветных сплавов;
  • проектирование и изготовление модельной и технологической с применением технологий быстрого прототипирования для различных методов литья;
  • разработка и оптимизация технологических процессов литейного производства на основе использования компьютерного моделирования.

 

1 2
3 4
Последнее обновление 22.01.17 21:03