Лаборатория «Энергоэффективные технологии в области металлургии и современных материалов»

Адрес: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76
Аудитория 243 главного корпуса
Телефон: +7 (351) 267-94-67
E-mail: unid[at]susu[dot]ru

Руководитель Геннадий Георгиевич Михайлов Заслуженный деятель РФ, доктор технических наук, профессор

В рамках приоритетного направления «Энергоэффективные технологии в области металлургии и современных материалов» сотрудники университета ведут работы, направленные на повышение качества металла, извлечение металла из комплексных руд и отходов, а также разрабатывают технологии получения новых материалов со специальными свойствами.

Цели и задачи:

• Создание термодинамической модели рафинирования и модифицирования стали высокоактивными элементами (Ca, Al, B, P3M);
• Разработка технологий синтеза композиционного кальцийалюмокремнесиликатного необратимого сорбента с улучшенной фотокаталитической активностью и улучшенными функциональными характеристиками;
• Разработка инновационной технологии и оборудования металлотермической выплавки тугоплавких металлов и сплавов;
• Исследование процессов пластической деформации и кинетики фазовых превращений в материалах, применяемых в строительстве, машиностроении и авиационной промышленности;
• Разработка технологий получения автоматных и композиционных материалов с улучшенными механическими свойствами;
• Создание технологий переработки отходов черной и цветной металлургии. Разработка проекта опытного производства;
• Разработка и освоение 3D проектирования для получения моделей опытных отливок со специальными экзотермическими вставками;
• Создание формовочных материалов, устойчивых к взаимодействию с жидким легированным металлом;
• Разработка математической модели режима многодуговой сварки ответственных деталей с целью оптимизации качества и надежности сложных сварных конструкций;
• Разработка технологий получения функциональных монокристаллов для электроники, оптики и точной механики.

Структура

• Исследовательский комплекс Gleeble;
• Установка для выращивания монокристаллов для термодинамических расчетов;
• Программно-аппаратный комплекс для моделирования процессов сварки и получения сварных металлоконструкций роботизированной сваркой;
• Автоматизированная система жидкостной хроматографии со спектрофотометрическим детектированием.

Основные группы инжиниринговых услуг

• Разработка технологий получения металлов и сплавов;
• Термодинамическое моделирование;
• Термомеханическое моделирование;
• Разработка технологий выращивания монокристаллов;
• Разработка технологий переработки техногенных отходов;
• Модернизация технологий литейного производства.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские  работы

Лаборатория физического моделирования термомеханических процессов (Gleeble)

На комплексе Gleeble 3800 проведено изучение процессов горячей деформации навых конструкционных алюминиевых сплавов, применяемых в судостроительной и аэрокосмической отраслях. Исследованы особенности малоциклового поведения молибденового сплава, применяемого в ответственных элементах аэрокосмической техники и энергетики.

По направлению «Термодинамика процессов модифицирования стали» получены результаты, обладающие значительной научной новизной, актуальностью и практической значимостью. Так, впервые построены диаграммы состояния оксидных систем, содержащих оксиды железа, церия, алюминия, кремния, хрома и лантана. Особый практический интерес представляют диаграммы раскислительной способности La и Ce. Впервые построены диаграммы раскислительной способности лигатур с бором. Проведены эксперименты с целью изучения оксидных фаз, образующихся при взаимодействии редкоземельных металлов с кислородом в жидкой стали.

В рамках проекта «Получение функциональных монокристаллических материалов» проведен комплекс экспериментальной работы по получению магнитных и пьезоэлектрических монокристаллов, а также системное исследование их структуры и свойств. Впервые в мире получены объемные монокристаллы гексаферрита бария со степенью замещения больше 2. Установлено, что выращенные монокристаллы имеют высокое качество и пригодны для использования в составе устройств СВЧ диапазона.