Проект РФФИ офи-м №14-29-10282, 2014-2016 гг. «Механизмы формирования структурно-фазовых состояний при создании градиентных материалов в процессах аддитивных технологий»
Руководитель
Галенко Пётр Константинович, доктор физико-математических наук, специальность 01.04.07 «Физика конденсированного состояния вещества», старший научный сотрудник Института экспериментального естествознания физико-энергетического факультета УдГУ
Название проекта на английском языке
Microstructure formation in sintering of gradient materials by additive manufacturing
Аннотация
Проект направлен на развитие теоретических основ для многомасштабного описания динамики движения межфазных границ, механизмов формирования химического и фазового состава в аддитивных технологиях (АТ). В качестве тестируемых материалов выбираются композиционные смеси, использующие твёрдые растворы систем на основе железа, хрома, никеля и титана. Важную роль в формировании свойств таких материалов играют эффекты примесной сегрегации, локально-неравновесные эффекты и динамика фронтов фазовых превращений на мезоскопических пространственных масштабах. Ожидается, что понимание условий АТ обеспечит получение улучшенных механических и электрохимических свойств композиционных материалов.
Основными методами для описания фазовых переходов и процессов структурообразования выбраны методы фазового поля и кристаллического фазового поля, характеризуемые строгим термодинамическим подходом и универсальностью. Впервые будет выполнен анализ структуры на разных пространственно-временных масштабах в зависимости от условий тепловой обработки в аддитивном лазерном спекании. Многомасштабный анализ на основе моделей фазового поля позволит связать микро- и мезоструктурные характеристики с параметрами процесса тепловой обработки. Полученное впервые теоретическое описание востребовано для последующей разработки метода компьютерного прогнозирования и управления синтезом нового класса композиционных материалов и покрытий.
Адекватность теоретических результатов и численных моделей будет оценена комплексными структурными исследованиями свойств композиционных материалов, полученных в проекте. Планируется исследование с применением современных методов электрохимии и физического материаловедения, включая просвечивающую микроскопию. Это позволит установить взаимосвязь явлений плавления/кристаллизации, фазо- и структурообразования с режимами тепловой обработки и параметрами порошков. Проект нацелен на решение принципиально новых задач фазовых превращений на микро- и мезоскопическом масштабах и является продолжением многолетних работ коллектива.
Коллектив исполнителей в 2014 году
• Анкудинов Владимир Евгеньевич, инженер
• Галенко Петр Константинович, с.н.с., руководитель проекта
• Гордеев Георгий Андреевич, инженер
• Зыкин Андрей Владимирович, зав. сектором
• Кривилев Михаил Дмитриевич, зав. лаб.
• Кропотин Николай Валентинович, н.с.
• Лебедев Владимир Геннадьевич, зав. каф.
• Харанжевский Евгений Викторович, зав. лаб.
Публикационные показатели в 2014 году
В рамках 1-го года выполнения проекта в 2014 г. выполнено 17 публикций, включая 10 полнотектовых статей в высокорейтиноговых российских и зарубежных изданиях, 2 доклада на всероссийских конференциях, 1 учебное пособие и 4 патента РФ на изобретение.
Скачать отчёт за 2014 год в PDF
