Бағдарлама туралы

Аннотация

«Балқымға әсер ету синергиясы есебінен біртекті құрылымы бар күрделі легирленген болаттарды алу технологиясын әзірлеу және енгізу» мақсатты ғылыми-техникалық бағдарламасы.

Бағдарламаның мақсаты: Технологияның дамуықұймалардың өнімділік қасиеттерін жақсарту және кейіннен енгізу үшін наноұнтақ модификаторларымен, инокуляторлармен және аралас магниттік және дірілмен өңдеумен бастапқы кристаллизациялау кезінде балқымаға сыртқы және ішкі әсерлердің синергиясы есебінен біртекті және ақаусыз құрылымы бар күрделі легирленген болаттарды өндіру өндірістегі технология.

Бағдарламаның өзектілігі. Еліміз экономикасының жетекші салаларының бірі – тау-кен металлургия өнеркәсібі. Тау-кен металлургия өнеркәсібінде қолданылатын жабдықтардың едәуір бөлігі өте агрессивті жағдайларда (тозу, жоғары температура, коррозия және т.б.) жұмыс істейді.

Осыған байланысты жабдықтың көпшілігі күрделі легирленген болаттан жасалған, бұл жоғары бағаны анықтайды. Бұл жағдайда жабдықтың жұмыс істеу ұзақтығы әдетте орта есеппен екі жылдан аспайды, содан кейін ауыстыру немесе жөндеу жүреді. Бұл өз кезегінде жұмыстың тоқтап қалуына, өнімділіктің төмендеуіне және т.б.

Осыған байланысты жабдықтың сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыру үшін өнімділік қасиеттері жақсартылған материалдарды пайдалану қажет. Сонымен қатар күрделі легирленген болаттардың механикалық қасиеттері мен төзімділігін жаңа легирлеуші элементтерді қолдану және/немесе термиялық өңдеу арқылы арттыру мүмкіндіктері іс жүзінде таусылған.

Мұндай болаттарда жаңа легирлеуші элементтерді қолдану шын мәнінде кейіннен балқытудың, құймаларды өндірудің, бөлшектерді өңдеудің және т.б. технологиялық режимдерін дамыта отырып, жаңа қорытпаларды әзірлеуге әкеледі. Бұл жағдайда жаңа технологияны игеруге және оны өндіріске енгізуге материалдық және уақыттық салымдар қажет.

Бұл бағдарлама мұндай болаттан жасалған бөлшектердің механикалық қасиеттерін және қызмет ету мерзімін жақсартуға ең аз шығындарды қамтамасыз ететін принципті жаңа тәсілді қолдана отырып, өнімділік қасиеттері жоғары күрделі легирленген болаттан бөлшектерді жасауды шешуге жақындауды ұсынады.

Бағдарламаның ғылыми жаңалығы. Идеяның негізі болаттың қолда бар маркаларының бастапқы кристалдануы кезінде балқымаға бір мезгілде ішкі (егу, модификатор наноұнтақтары) және сыртқы (магниттік өңдеу, механикалық тербеліс) әсерлерін қолдануға негізделген.

Мұндай әсер өнімділік қасиеттерінің жаңа деңгейін қамтамасыз ететін біртекті, ақаусыз құрылымның қалыптасуына әкеледі. Құрылымдағы дәндердің морфологиясы өзгереді, біртектілігі артады, химиялық сегрегация жойылады, металл емес қосындылардың құрамы азаяды, жаңа беріктендіруші жоғары дисперсті фазалардың түзілуіне жағдай жасалады.

Балқымаға әсер етудің ұсынылып отырған технологиясы әртүрлі табиғаттағы модификаторлар мен инокулянттардың наноұнтақтарын пайдаланудан және кейіннен балқыманы механикалық тербелістермен (дірілмен) және магнит өрісімен өңдеуден тұрады.

Наномодификаторлар ретінде кейбір металдардың карбидтері мен оксидтерінің наноөлшемді отқа төзімді ұнтақтарын, ал егуші ретінде құю және металлургия өндірісінің техногендік қалдықтарын пайдалану ұсынылады. Модификаторлар кристалдану орталықтарының түзілу жылдамдығын арттыру арқылы құрылымның нақтылануына ықпал етеді, ал инокуляторлар кристалдану процесінің жылдамдығы мен біркелкілігін реттеуге мүмкіндік береді.

Ұсынылған идеяның түбегейлі айырмашылығы бастапқы кристалдану кезеңінде балқымаға ішкі (егу және наномодизаторларды енгізу) және сыртқы (магниттік өріс, механикалық діріл) әсерді бір мезгілде қолданумен құйма құрылымының қалыптасуына әсер ету синергиясынан тұрады.

Әзірленген технология технологиялық процестің айтарлықтай күрделенуіне әкелмейді және негізгі құралдарды сатып алу үшін үлкен инвестицияларды қажет етпейді (магниттік өрісті құруға арналған қондырғыны қоспағанда). Кейбір жағдайларда бөлшектерді термиялық өңдеуді жою немесе жеңілдету мүмкін болады.

Күтілетін нәтиже. Әзірленген технология болаттардың негізгі сапа көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік береді, мысалы, соққыға төзімділік, созуға және қысуға төзімділік, тозуға төзімділік, металл емес қосындылар мен газдар үшін құрылымдық тазалық. Бұл көрсеткіштердің күтілетін өсімі 15-20% құрайды.

Айта кету керек, әзірленген технологияны енгізу өндіріс шығындарының айтарлықтай өсуіне әкелмейді, өйткені қорытпаға ұсынылатын кешенді әсер үшін аз мөлшерде (1%-ға дейін) наномодфикаторлар мен инокуляторлар қажет, ал қосымша жабдықты сатып алуға жұмсалған бастапқы инвестиция дайын өнімнің сапасын жақсарту және қызмет ету мерзімін арттыру есебінен өтеледі. бөліктерінен.

Зерттеудің негізгі тәсілдері ақпарат алу және оны талдау, қорытпаға бір мезгілде ішкі және сыртқы әсер ету нәтижесінде күшейту механизмдерінің гипотезаларын жасау және оларды тәжірибе жүзінде растаудан тұрады.

Қойылған міндеттерді шешуге қазіргі заманғы зерттеу әдістерін қолдану арқылы қол жеткізуге болады: рентгендік фазалық талдау, электронды микроскопия, микро-рентгендік спектрлік талдау, механикалық қасиеттерді анықтау әдістері және компьютерлік модельдеуді қолдану.

Алынған нәтижелердің объективтілігін растау үшін Дж.Ламур Металлургия институтының (Лотарингия университеті, Нанси, Франция), Вильнюс Гедиминас техникалық университетінің (Вильнюс, Литва), Питер зертханаларында бақылау зерттеулерін жүргізу жоспарлануда. Ұлы Санкт-Петербург политехникалық университеті (Санкт-Петербург), Ресей).

Бағдарламаның маңыздылығы. Әзірленген технологияның Қазақстан үшін стратегиялық маңызы бар, өйткені оны пайдалану еліміздің қара металлургиясының бар проблемаларының бірі – күрделі легирленген болаттарды өз өндірісімен шешуге мүмкіндік береді. Қазақстанда күрделі легирленген болаттар қазір дерлік өндірілмейді, мұндай болаттардың жалпы тұтынылатын көлемінің 92%-дан астамы шетелден импортталады. Елімізде өндірілетін өнімнің көлемі әртүрлі себептерге байланысты сапасыз.

Жасалған технологияны қолдану өндірілетін болаттың сапасын жақсартуға және жалпы алғанда күрделі легирленген болаттардың импортын азайтуға мүмкіндік береді. болат өндірілді.

Бағдарламада қойылған барлық мақсаттарға қол жеткізу тұтастай алғанда елдің әлеуметтік-экономикалық жағдайына оң әсер етеді, өйткені әзірленген технология шығарылатын бөлшектердің номенклатурасын және жұмыс орындарының санын көбейтіп, импорт көлемін қысқартады.

Өндірістегі Бағдарлама нәтижелеріне сұраныс Қазақстан Республикасындағы тау-кен металлургия жабдықтарын өндіруші жетекші өндірушілердің бірі «ҚМЗ» атындағы ЖШС бірлесіп қаржыландырудың болуымен расталады. Пархоменко» (Қарағанды).

Түсіндірме жазба

Бағдарламаның жалпы түсінігі.

2.1. Кіріспе бөлім.

Бағдарлама күрделі легирленген болаттардың бастапқы кристалдануы кезінде балқымаға бір мезгілде ішкі (инокуляторлар, наномодфикаторлар) және сыртқы (магниттік өңдеу, механикалық тербеліс) әсерлерін қолдану болып табылады.

2.2. Бағдарламаның мақсаты.

Технологияның дамуы құймалардың өнімділік қасиеттерін жақсарту және кейіннен енгізу үшін наноұнтақ модификаторларымен, инокуляторлармен және аралас магниттік және дірілмен өңдеумен бастапқы кристаллизациялау кезінде балқымаға сыртқы және ішкі әсерлердің синергиясы есебінен біртекті және ақаусыз құрылымы бар күрделі легирленген болаттарды өндіру өндірістегі технология.

2.3. Бағдарлама мақсаттары.

1.Күрделі легирленген болаттарды қолдануды анықтау және әлемдік тенденцияларды бақылау мақсатында Қазақстан нарығына мониторинг жүргізу, құрылымы мен қасиеттерін басқару және оларды Қазақстан Республикасының өндірістік жағдайларына бейімдеу шарттарын талдау.

Бұл мәселені шешу нәтижесінде:

- тау-кен металлургиялық жабдықтардың бөлшектерін өндіруде Қазақстан Республикасында қолданылатын легирленген болаттардың кең тараған маркалары анықталады, оларды өндіру мен пайдаланудағы проблемалар анықталады;

- ақпараттық талдау негізінде наномодфикаторлар мен егу құралдарының түрлері анықталды.

Бұл тапсырманы орындау критерийі зерттеу объектілері мен зерттеу субъектілерін таңдау болады.

2. Барлық технологиялық кезеңдерді тиімді жүзеге асыру мақсатында логистикалық қызметті анықтау және жүзеге асыру.

Бұл мәселені шешу технологияны енгізу реттілігін анықтау үшін маңызды.

Бұл тапсырманы орындау критерийі белгілі бір өндіріс орындарына сілтемесі бар технологиялық процестің схемасы болады.

3. Күрделі легирленген болаттардың термодинамикалық жүйелерін математикалық және компьютерлік модельдеу.

Бұл тапсырма әртүрлі факторлардың әсерінен күрделі легирленген болаттардың кристалдануы кезінде болатын фаза түзілу процестерін сипаттауға мүмкіндік береді.

Тәжірибелік жүйелердің термодинамикалық тепе-теңдік күйінің модельденген диаграммалары және балқыманың қасиеттеріне әртүрлі технологиялық параметрлердің алдын ала математикалық тәуелділіктері есепті шешудің табыстылығының критерийі болады.

4.Наноұнтақ модификаторларын және кристалдану кезеңінде сыртқы әсерлерді енгізу арқылы құрылымы мен қасиеттерін бақылау арқылы балқыманы пештен шығарғаннан кейін өңдеу технологиясын жасау.

Бұл тапсырманың бірнеше ішкі тапсырмалары бар, олар бұл тапсырманың негізгі екенін көрсетеді:

- қазіргі заманғы өндіріс бойынша қолда бар мәліметтерді ескере отырып, наномодфикаторлар мен егу құрылғыларының түрлерін таңдау;

- наномдификаторларды қолдану арқылы күрделі қорытпаның қасиеттерін жақсарту және магниттік және механикалық әсерлермен өңдеу гипотезасын жасау;

- зертханалық жағдайда негізгі тәжірибелерді жүргізу және тәжірибені жоспарлау матрицасын құру;

Тапсырманы сәтті шешудің критерийі барлық технологиялық параметрлерді анықтай отырып, алдын ала технологиялық картаны дайындау болады.

5. Күрделі легирленген болаттың құрылымы мен қасиеттерін зерттеу,болат өңдеу процесін реттеу үшін технологиялық әзірленген режимдер бойынша өңделеді.

Бұл тапсырма Бағдарламаның барлық жалғасуында тұрақты және алдыңғысымен тікелей байланысты.

Бұл тапсырманы орындау критерийі наномодификациялаушы және егу құралдарының саны мен табиғаты, зерттелетін объектілердің құрылымы мен қасиеттеріне магниттік және механикалық әсер ету параметрлері арасындағы тәуелділікті орнату болады.

6.Өндірістік жағдайларда әзірленген технологияны апробациялау және пайдалану жағдайында олардың төзімділігін анықтау мақсатында құйма партиясын өндіру.

Осы мәселені шешу нәтижелері бойынша жасалған технологияны сынау нәтижелері бойынша технологияны өндірісте қолданудың шарттары анықталады және технологиялық режимдері түзетіледі.

Тапсырманың толықтығының критерийі өндірістік сынақтарды өткізу және тәжірибелік үлгілерді өндіру актісі болады.

7.Еліміздегі металлургиялық және құю өндірісіне маманданған кәсіпорындарда әзірленген технологияны одан әрі енгізу үшін технологиялық құжаттаманы әзірлеу.

Бұл мәселені шешудің маңыздылығы әзірленген технологияны енгізу үшін өндірісте нормативтік құқықтық актілерді қолдану қажеттілігінде, кейіннен Бағдарлама нәтижелерін коммерцияландыру арқылы жарнамалық науқан арқылы алынған нәтижелерді ілгерілетуде.

Тапсырманы орындау критерийі тиісті өндіріспен келісілген енгізу актісі мен технологиялық процестің схемасы болады.

8.Әлеуетті тұтынушылар шеңберін кеңейту, тауарды нарыққа жылжыту және оның бәсекеге қабілеттілігін арттыру мақсатында әзірленген технология бойынша жарнамалық науқан жүргізу.

Ұсынылған мәселені шешу қол жеткізілген нәтижелерді танымал етуге және әлеуетті серіктестерді іздеуге ықпал етеді, бұл Бағдарламаның ғылыми нәтижелерін коммерцияландыруға мүмкіндік береді.

Бұл мәселені шешу критерийі өндірістік серіктестермен кемінде 3 ниет келісіміне қол қою болады.

3) Беру сатысындағы әзірлеудің технологиялық дайындық деңгейі – 5-6 деңгей (Тәжірибелік әзірлеме – тәжірибелік өндіріс және сынақтан өткізу)

Қазіргі уақытта ультрадыбыстық және механикалық әсер етудің технологиялық режимдерінің қорытпалардың құрылымы мен қасиеттеріне әсері бойынша зертханалық зерттеулер жүргізілді. Сондай-ақ егу және модификаторларды құюға тікелей қалыпқа енгізу кезінде қолдану технологиясын әзірлеу бойынша жеке зерттеулер жүргізілді. Кристалданатын балқымаға сыртқы және ішкі әсерді қолдану құйманың бүкіл көлемі бойынша құрылымды теңестіруге, химиялық сегрегацияны барынша азайтуға және құю ақауларын болдырмауға көмектесетіні дәлелденді. Бұл зерттеулердің нәтижелері KOKSNVO ұсынған журналдарда жарияланды.

атындағы КМЗ ЖШС Пархоменко» өндіріс жағдайында құйма сапасын арттыру үшін алынған технологиялық режимдерді пайдалану бойынша тәжірибелік сынақтар жүргізді. Бірақ бұл сынақтар құймалардың құрылымы мен қасиеттеріне сыртқы және ішкі әсерлері бойынша бөлек жүргізілді.

Ақаусыз біртекті күрделі легирленген болаттарды алудың осы күрделі технологиясының келесі қадамы күрделі бір мезгілде ішкі және сыртқы әсерлерді қолдану болып табылады.

УБағдарламаны аяқтау бойынша әзірлеудің технологиялық дайындығының деңгейі 9-деңгей (эксперименттік әзірлеме – өндіріс).

Зертханалық және өндірістік жағдайларда құймаға кешенді әсер ету режимдерін сынаудан және реттеуден кейін технологиялық құжаттаманың толық жинағы әзірленіп, технологияның өзі бір мамандандырылған кәсіпорында өндіріске енгізіледі.

Бұрын жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша KOKSNVO ұсынған журналдарда және Scopus тізіміне енгізілген журналдарда 10-нан астам мақала жарияланды, Қазақстан Республикасының 5 патенті және 1 Еуразиялық патент алынды.

Бағдарламаның ғылыми жаңалығы мен маңызы.

1) Тау-кен металлургия секторындағы жабдықтардың жұмыс жағдайлары қиын: жоғары температура, тозудың жоғарылауы, газ коррозиясының болуы, ауыр жүктемелер, ұзақ қызмет ету мерзімі және т.б. Осыған сәйкес тау-кен металлургия секторында қолданылатын материалдар жатады. негізгі қасиеттерге (беріктік, қаттылық, соққыға төзімділік) және арнайы қасиеттерге (тозуға төзімділік, ыстыққа төзімділік және т.б.) қойылатын талаптардың жоғарылауы. Әлбетте, мұндай қасиеттерді қамтамасыз ету үшін өндіріс үшін арнайы қорытпалар немесе күрделі легирленген болаттар қолданылады [1].

Дегенмен, қазіргі уақытта жаңа легірлеу элементтерін қолдану немесе термиялық өңдеуді жақсарту арқылы қасиеттерді арттыру резерві іс жүзінде таусылған. Сонымен қатар, бұл жағдайда жаңа технологияны әзірлеуге және оны өндіріске енгізуге айтарлықтай материалдық және уақыттық салымдар қажет.

Сондықтан күрделі легирленген болаттардың қасиеттерін жақсартудағы заманауи тенденциялардың бірі, мысалы, наномодификациямен, механикалық тербеліспен, балқымаға магнит өрісінің және ультрадыбыстың әсерімен немесе басқа әсерлермен байланысты әртүрлі әсер ету әдістерін қолдану болып табылады.

Айта кету керек, легирленген болаттардың қасиеттерін жақсартудағы негізгі тенденциялардың бірі наномодификация [1-12], ал мұндай өңдеуден кейін алынған болат жаңа буынның арматураланған немесе композициялық материалы ретінде қарастырылады [4, 7,11]. ]. Осы жұмыстардың барлығы легирленген болат балқымасына отқа төзімді қосылыстардың нанобөлшектерін енгізу дәннің тазартылуына, қаттылық пен беріктіктің жоғарылауына әкелетінін көрсетеді. Кейбір жағдайларда наномодфикаторларды енгізу тозуға төзімділік немесе ыстыққа төзімділік сияқты арнайы қасиеттердің жоғарылауына әкеледі.

Алдыңғы зерттеулерде [13-15] Бағдарлама авторлары легирленген болаттардың құрылымдық және беріктік сипаттамаларына әртүрлі табиғаттағы егу және наномодфикаторлардың әсері бойынша жұмыс нәтижелерін көрсетті. Бұл жұмыстар болаттардың қасиеттеріне еккіштердің де, наномодфикаторлардың да әсер етуінің оң динамикасын көрсетеді. Бағдарлама авторлары бұрын қол жеткізген нәтижелерді балқымаға сыртқы және ішкі әсерлердің синергиясы есебінен біртекті, ақаусыз құрылымы бар күрделі легирленген болаттарды алу технологиясын әзірлеуде пайдалану жоспарлануда.

Легирленген болаттардың қасиеттерін жақсартудың тағы бір танымал үрдісі балқымаға пештен тыс әсер ету болып табылады. Діріл, ультрадыбыстық өңдеу және магнит өрісінің әсері осындай әсерлер ретінде қарастырылады [16–25].

[16] жұмысында қорытпаның қасиеттерінің магнит өрісінің әсеріне, кристалдану кезінде оған ультрадыбыстық және діріл әсерлеріне тәуелділігі қарастырылған және талданған. Жұмыста қорытпаның механикалық қасиеттеріне сыртқы факторлардың сандық әсер етуіндегі бар сәйкессіздікке қарамастан, сапалық әсер магнит өрісінің, ультрадыбыстық және діріл әсерлерінің әсерінен беріктік сипаттамаларының жоғарылауымен анықталады.

Жұмыс [17] 35ХМ болаттың беріктік сипаттамалары мен беріктікке магнит өрісінің әсерін зерттеу нәтижелерін ұсынады. Дәстүрлі түрде де, магнит өрісінің әсерінен кейін де алынған қозғалтқыш бөлшектері үлгі ретінде қарастырылды. Созылу беріктігі 12-15%-ға, ал дислокация тығыздығы арта түсетіні атап өтіледі. Құрылымның біртектілігін жоғарылату микро ақаулардың азаюын анықтайды, нәтижесінде барлық қорытпаның механикалық қасиеттері жақсарады.

Сондай-ақ магнит өрісінің әсерінен қорытпалар қасиеттерінің жақсаруы еңбектерде көрсетілген [18-20]. Барлық осы көздер магнит өрісінің әртүрлі зерттеу объектілеріне (алюминий қорытпалары, болаттың әртүрлі маркалары) әсерін зерттеді және магнит өрісінің әсерінен бірінші кезеңде ядролану жылдамдығында оң динамика болатыны көрсетілді. бастапқы кристалдану сатысы, түйір өлшемі мен дислокация тығыздығының төмендеуі. Бұл жағдайда магнит өрісінің әсер ету деңгейі оның сипаттамаларымен анықталады. Магниттік әсердің «есте сақтау эффектісінің» болуы да байқалады, ол шамамен 5-15 минутқа созылады.

Жұмыс [21] мыс қорытпаларының композиттерінің микроқұрылымы мен қасиеттеріне сыртқы әсердің оң әсерін көрсетеді. Созылу беріктігінің, аққыштық шегінің және салыстырмалы ұзарудың жоғарылауы байқалды.

Осы саладағы мәселенің жай-күйіне бұрын жүргізілген әдеби талдау сыртқы механикалық немесе магниттік әсерлерді бір мезгілде қолдану арқылы болатқа наномодификацияның әсер ету мүмкіндігін анық көрсететінін атап өтейік.

Дегенмен, барлық көздерде наномодификация тікелей пеште жүргізілді, ал магнит өрісінің немесе механикалық тербелістердің әсері болатты кейінгі өңдеу операциясы ретінде қарастырылды.

Айырықша ерекшелігі. Ұсынылып отырған жоба бастапқы кристалдану кезеңінде балқымаға ішкі (белгілі бір құрамдағы наномодизаторларды және балқымаларды енгізу) және сыртқы (магниттік өрісті пайдалану және механикалық діріл) әсерді бір мезгілде қолдану болып табылады. Наномодификацияны тікелей шөміште (формада) кейіннен діріл және магнит өрісі арқылы өңдеу ұсынылады. Әсер етудің осындай күрделі комбинациясында құрылымды жақсарту, сегрегацияны, газбен қанығуды азайту, негізгі механикалық және арнайы қасиеттерді жақсарту үшін барлық әсер етуші факторлардың оң әсерінің максималды синергетикалық дәрежесіне қол жеткізіледі.

Наномодфикаторды дұрыс таңдау (шығу тегі, балқымаға енгізу шарттары, фракциялық құрамы) легирленген болаттың беріктігін де, ерекше қасиеттерін де жақсартуға мүмкіндік береді.

Айта кету керек, қажетті сипаттағы наномодфикаторды пайдалану бұрыннан белгілі болат маркаларына мүлдем жаңа қасиеттерді беруге мүмкіндік береді, өйткені наномодфикаторларды енгізу шын мәнінде химиялық құрамдағы елеулі өзгерістерсіз, арматураланған немесе композиттік сияқты жаңа сипаттағы материалды жасауға әкеледі. Бұл жағдайда нанобөлшектер немесе наноқоспаларды енгізумен байланысты іске асырудың жаңа фазалары бар матрицадағы «қаңқа» рөлін атқарады. Бұл жағдайда «наномодификация» термині кеңірек мағынаға ие екенін атап өткен жөн, өйткені құрылымның өзгеруін ғана емес, сонымен қатар, мысалы, балқитын металдардың нанобөлшектерін пайдалану жағдайында жаңа фазалардың пайда болуын қамтиды.

Біздің ел үшін ұсынылып отырған Бағдарлама түбегейлі жаңа болып табылады, өйткені легирленген болаттардың балқымаларына кешенді әсер ету мәселелеріне арналған зерттеулер іс жүзінде жоқ. Бұл мәселенің стратегиялық маңызы бар екенін атап өткен жөн, өйткені негізгі және арнайы қасиеттерінің сипаттамаларын арттыру нәтижесінде өндірілетін күрделі легирленген болаттардың сапасын айтарлықтай арттыруға және тәжірибеде бөлшектердің төзімділігін арттыруға болады. Болатқа мұндай кешенді әсерді қолдану айтарлықтай инвестицияны қажет етпейді, технология үшін қолданыстағы негізгі қорлар пайдаланылады; Әзірлеуге ұсынылған технология өндірістегі бар технологиялық тізбектерге сәтті бейімделіп, жобаның өтелуіне қысқа мерзімде қол жеткізіледі.

2) Бағдарламаны іске асыру негізгі мәселелерді шешуге бағытталғанҰғымдарЖәнеөңдеу өнеркәсібін дамытудың 2023-2029 жж.:«...- кеңістіктік «өсу нүктелерінде» мамандандырылған өндіріс факторларын жетілдіру;

- жаңа ірі капиталды және білімді көп қажет ететін өндірістерді құру;

- тау-кен машина жасау секторында машина жасау өнеркәсібі үшін дайындамаларды шығаратын құю цехтарын (цехтарын) құру қажет;

«Темір жол машина жасау саласында кәсіпорындар үшін құю, соғу және штамптауды меңгеру қажет...».

Сонымен қатар, Бағдарлама «Қазақстан – 2050» Стратегиясының міндеттерін шешуге бағытталған: «2050 жылға қарай Қазақстан соңғы технологиялық стандарттарға сәйкес өзінің өндірістік қорларын толығымен жаңартуы тиіс. Бәсекеге барынша қабілетті салаларда отандық өндірушілер үшін жаңа нарықтық тауашаларды құру стратегияларын белсенді түрде әзірлеу қажет» және Қазақстан Республикасының 2025 жылға дейінгі стратегиялық даму жоспары «Жаңа экономиканың негіздерін құру» басымдылығымен жүзеге асырылады.

Тау-кен металлургия саласы, жалпы өңдеу өнеркәсібі еліміздің экономикасы үшін негізгі салалардың бірі болып табылады. Бұл салада өндірілетін өнімнің айтарлықтай бөлігі жоғары қосылған құнға ие емес екенін атап өткен жөн. Мысалы, Қазақстанда әртүрлі бағалаулар бойынша жалпы тұтынылатын көлемнен легірленген болаттың 5-7 пайызы ғана өндіріледі, ал жетіспейтін болат елге импорт ретінде импортталады. Бұл жағдай біздің еліміздің шетелден жеткізілімдерге тікелей тәуелділігін көрсетеді және легирленген болаттар негізінде өндірілетін өнімнің өзіндік құнының өсуіне себеп болады.

Сонымен қатар, Қазақстанда шығарылатын легирленген болат маркаларының ассортименті құрамында жоғары сапалы болаттар аз және жалпы алғанда мұндай болаттарды таңдау мардымсыз. Бұл, өз кезегінде, жеке қосалқы бөлшектерді өндіруде шектеулі таңдауға әкеледі, сондықтан осы сегментте импорт одан да маңызды.

Сонымен қатар, біздің елімізде айтарлықтай ассортиментте өзіміздің легирленген болаттарды өндіруге үлкен мүмкіндіктер бар. Ұсынылған Бағдарламаны іске асыру осы стратегиялық маңызды міндеттерді шешуге ықпал етеді.

Ұсынылып отырған технологияны әзірлеу және оны өндіріске одан әрі енгізу Қазақстанда өндірілетін легирленген болаттардың сапасын жақсартуды қамтамасыз етеді және тау-кен металлургия секторында өзіміз өндіретін қосалқы жабдықтардың бөлшектерінің ассортиментін кеңейтеді.

Жаңа білім отандық металлургия ғылымының түбегейлі жаңа деңгейге шығуына мүмкіндік беретін металлургия мен металл физикасының ұлттық мектебінің дамуына ықпал етеді.

3)Елдің металлургия өнеркәсібін дамыту бойынша жүргізіліп жатқан зерттеулердің маңызды бөлігі әртүрлі кен орындарының рудаларынан металдарды алу және оларды байыту тиімділігін арттыруға байланысты. Бұл зерттеулердің негізгі нәтижесі металлургиялық өнімдер экспортының шамамен 91%-ын құрайтын металл концентраттарын немесе ферроқорытпаларды өндірудің технологиялық режимдері болып табылады.

Бұл ретте елге легирленген болат, прокат, құбырлар және басқа да қосылған құны жоғары өнімдер импортталады.

Қазақстанда легирленген болаттар өндірісі нашар дамыды, бұл негізінен мұндай болаттарды өндіруге арналған негізгі қорлардың жоқтығынан. Біздің еліміздегі «Qarmet» АҚ сияқты металлургия алыбының электр доғалық пештері жоқ, онсыз легирленген болаттарды өндіру қиынға соғады. Болат өндіруге бағдарланған басқа кәсіпорындардың өндірістік қуаттары шамалы, бұл оларға жоғары сапалы болаттардың кең ауқымын шығаруға мүмкіндік бермейді.

Осының барлығы Қазақстанды импорт ретінде жеткізілетін легирленген болаттарға айтарлықтай тәуелді болатын қазіргі жағдайға әкеледі. Ұсынылған технологияны өндіріске енгізу және пайдалану аз шығынмен күрделі легирленген болаттарды сапалы жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл ретте күрделі легирленген болаттан дайындалатын бөлшектердің номенклатурасы кеңейіп, нәтижесінде импортқа тәуелділік азаяды.

Мысал ретінде тау-кен металлургия секторында қажеттілік өте маңызды болып табылатын жерасты сорғыларының ағымдағы жағдайы. Қазіргі уақытта суспензия сорғыларының бөлшектері шетелден жеткізіледі, өйткені отандық өндіріс жоғары сапалы легирленген болаттар болмаған жағдайда оларды өндіруді ұйымдастыра алмайды. Жоғары сапалы күрделі легирленген болаттарды алу үшін жақсы қалыптасқан кешенді өңдеу технологиясын қолдану осындай өнімдерді өндіруді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

4) Қазақстан Республикасында бұл технологияның аналогтары жоқ, өйткені бұл салада зерттеулер іс жүзінде жоқ. Сонымен қатар әлемдік тәжірибеде легирленген болаттардың сапасын арттыру мақсатында сыртқы факторлармен өңдеумен бірге наномодфикаторларды қолдану тенденциялардың бірі болып табылады. Дегенмен, қазіргі зерттеулерде біріншілік кристалдану кезеңінде болатқа әсер етудің мұндай әдістері жеке технологиялар ретінде қарастырылатынын атап өткен жөн. Мұндай әсерлерді бір мезгілде қолдану туралы ақпарат пен технологиялық операциялардың сипаттамасы ашық қолжетімді басылымдарда табылмады.

Ұсынылған технологияны өндіріске енгізу және пайдалану аз шығынмен күрделі легирленген болаттарды сапалы жақсартуға мүмкіндік береді. Мұндай болаттардың механикалық қасиеттері 25-30%-ға артады, бұл экономиканың осы секторындағы қазақстандық өнімнің бәсекеге қабілеттілігіне ықпал етеді және уақыт өте келе ішкі нарықта да, сондай-ақ ұқсас өнімдерді ауыстыруға мүмкіндік береді. өнімдердің халықаралық деңгейге шығуына мүмкіндік туады.

5) Қазіргі уақытта әзірленіп жатқан технологияның аналогтары жоқ. Ұсынылған идеяның түбегейлі айырмашылығы бастапқы кристалдану кезеңінде балқымаға ішкі (белгілі бір құрамдағы наномодизаторлар мен инокуляцияларды енгізу) және сыртқы (магниттік өрісті пайдалану және механикалық діріл) әсерді бір мезгілде қолдану болып табылады.

Қорытпаға бір мезгілде сыртқы және ішкі әсер етудің әзірленген технологиясы өндіріс көлемін айтарлықтай ұлғайтуға әкелмейді және негізгі құралдарды сатып алуға үлкен инвестицияларды қажет етпейді (магниттік өрісті құруға арналған қондырғыны қоспағанда). Кейбір жағдайларда бөлшектерді термиялық өңдеуді жою немесе жеңілдету мүмкін болады.

Мақсатты наномодфикаторларды қолдану құйма құрылымының сапасын да, күрделі легирленген болаттардың механикалық және арнайы қасиеттерін де арттыруға мүмкіндік береді.

6) Бағдарламаны іске асырудың соңғы өнімі балқымаға сыртқы және ішкі әсерлердің синергиясы есебінен біртекті, ақаусыз құрылымы бар күрделі легирленген болаттарды өндіру технологиясы болып табылады.

Әзірлеуге ұсынылатын технологияның аналогтары жоқ, тәжірибелік үлгілер қазіргі уақытта тәжірибеде қолданылатындардан 25-30% жоғары механикалық және пайдалану қасиеттеріне ие болады.

Сондай-ақ құймалар мен қорытпаның құны, алдын ала бағалаулар бойынша, пайдаланылатын наномодфикаторлар санының аздығына байланысты 4-6%-дан аспайтын өсетінін атап өткен жөн.

Егер әлеуетті өндірушінің кристалданатын балқымаға магниттік немесе механикалық әсер ету үшін негізгі қорлары болса, онда өнімнің өзіндік құны іс жүзінде өзгеріссіз қалады.

7) Үміткерлердің ұсынылған бағыт бойынша ғылыми зерттеулер жүргізу тәжірибесі бар. Авторлар бұрын қорытпалардың құрылымы мен қасиеттеріне наномодификацияның әсерін зерттеген, олардың зерттеулерінің нәтижелері ашық баспасөзде жарияланған;

Шешілген зерттеу мәселелері ұсынылған Бағдарламамен тікелей байланысты, өйткені олар бұрын алынған білімді келесі эксперименттерді анықтау және жүргізу кезінде қолдануға мүмкіндік береді. Дегенмен, алғашқы зерттеулерде өтініш берушілер балқымаларға магниттік әсер ету мәселелерін қарастырмады және наномодфикаторлардың шектеулі санын пайдаланды.