AP23489486 «Повышение трибологических и коррозионных характеристик стальных инъекторов для внесения жидких удобрений в прикорневую зону»

Главная НаукаПроекты, финансируемые грантами МНВО РК ПроектыAP23489486 «Повышение трибологических и коррозионных характеристик стальных инъекторов для внесения жидких удобрений в прикорневую зону»

AP23489486 «Повышение трибологических и коррозионных характеристик стальных инъекторов для внесения жидких удобрений в прикорневую зону»

Наименование конкурса: Конкурс на грантовое финансирование научных и (или) научно-технических проектов на 2024-2026 годы.

Руководитель проекта: Әділқанова Меруерт Әділқанқызы, Доктор PhD, ассоциированный профессор.

Идентификаторы:

Scopus Author ID: 55809365000 (ttps://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55809365000),
ORCID 0000-0002-8193-116X (https://orcid.org/0000-0002-8193-116X),
Mendeley.

Исследовательская группа проекта

№	ФИО	Должность по проекту		Идентификаторы (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются) и ссылки на соответствующие профили
1	Әділқанова Меруерт Әділқанқызы	Руководитель		Scopus Author ID: 55809365000 (ttps://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55809365000), ORCID 0000-0002-8193-116X (https://orcid.org/0000-0002-8193-116X).
2	Ғабдысалық Р.	CНС		Scopus Author ID: 57204686650, ORCID ID: 0000-0001-9184-0897, Google Scholar ID автора: kygszWUAAAAJ), индекс Хирша по наукометрической базе (Web of Science Researcher ID: AAS-1592-2020, DWF-6516-2022)
3	Мәуліт А.	НС		Scopus ID: 57220810948. https://orcid.org/0000-0002-0519-3222
4	Андыбаева Г.	НС
5	Отаров Е.С.	МНС
6	Ерланұлы Т.	МНС		ResearchGate https://www.researchgate.net/profile/Yerlanuly-Temirlan/research WOS ID LZI-1386-2025, ORCID: 0009-0004-9101-3698
7	Дюсупова Г.К.	Инженер
8	Асхатов А.Н.	Техник
Молодые ученые (до 40 лет + обучающие (Студенты, магистранты))
	ФИО	Должность по проекту	Идентификаторы (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются) и ссылки на соответствующие профили		Примечание (ППС, студент, магистрант, докторант)
1	Кеңесбеков А.Б.	ВНС	Scopus Author ID: 57205287682, Web of Science Researcher ID: AAJ-2006-2021, Google Scholar ID: qiSsE64AAAAJ&hl, ORCID: 0000-0002-5630-9467.		ППС
3	Магазов Н.М.	НС	Scopus ID 57220041350, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57220041350 Web of Science (Researcher ID: ADJ-9528-2022), Google Scholar ID: BwzDmfUAAAAJ, ORCID: 0000-0002-9941-9199 https://orcid.org/0000-0002-9941-9199		докторант

Аннотация проекта

Идея проекта основана на разработке технологического процесса плазменного азотирования стальных инъекторов для внесения жидких удобрений. В рамках данного проекта предлагается разработать оптимального режима плазменного азотирования, который позволяет повысить ее трибологические и коррозионные характеристики аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Также предлагается провести комплексные исследований влияния температуры (400÷700°С) плазменного азотирования на фазовый состав, структуру, микротвердость, коррозинной сткойости и износостойкости аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Будет разработан стенд для испытания упрочненных стальных инъекторов в условиях, имитирующие реальные работы агрегата для внесения жидких удобрений. В результате реализации проекта будут получены систематизированные экспериментальные данные о поведении азотированного слоя стали 12Х18Н10Т при комбинированного воздействия коррозии и износа. Будут проведены полевые испытания упрочнённых инъекторов для внесения жидких удобрений. На основе лабораторных, стендовых и полевых испытаний будет разработан технологический план для дальнейшего внедрения.

Научная новизна проекта заключается в том, что

в впервые предлагаются применить ионно-плазменного азотирования для повышения срока службы стальных инъекторов для внесения жидких удобрений;
впервые предлагается изучить износостойкость азотированной нержавеющей стали 12Х18Н10Т при синергетическом воздействии агрессивной среды (коррозионно-активных солей) и абразивных частиц (почва).
будут получены новые данные о влияния водорода на трибологические характеристики азотированного слоя нержавеющей стали 12Х18Н10Т, полученного при плазменном азотировании в среде N₂-H₂.

Цель проекта

Разработка технологического процесса плазменного азотирования стальных инъекторов для внесения жидких удобрений, который позволит повысить их долговечность, а также изучение изменения структурно-фазовых состояний, механических, трибологических и коррозионных характеристик в зависимости от режимов плазменного азотировани.

Ожидаемые и достигнутые результаты проекта:

Год	Полученные результаты по исследованиям. Публикаций (со ссылками на них) и патентов; информация для потенциальных пользователей
2024 год	Будет модернизирована установка плазменного азотирования с целью повышения ее производительности. При модернизации будет изменена конструкция держателя образца/изделий и увеличена мощность источника питания. Будет исследовано влияние режимов (температура и продолжительность насыщения) плазменного азотирования на микроструктуру, твердость, адгезионную прочность азотированного слоя стали 12Х18Н10Т. Будут установлены оптимальные параметры плазменного азотирования, обеспечивающие высокую твердость, равномерно распределенную структуру. Будут изучены особенности образования азотированного слоя в зависимости от содержания водорода в газовой смеси. Будет определена оптимальная концентрация водорода, обеспечивающая повышения твердости и увеличения толщины азотированного слоя, а также уменьшения образования оксидов на поверхности образцов.
2025 год	Будет установлено влияние дефектов структуры, сформированные после интенсивной пластической деформации поверхности, на диффузии азота и в формировании модифицированного слоя при азотировании. Фазовый состав образцов будет изучен методом рентгеноструктурного анализа с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD) DW-27. Будут исследованы коррозионные и трибологические характеристики стали 12Х18Н10Т в зависимости от температуры. Будут проведены систематизированные исследования влияния температуры (400÷700°С) ионно-плазменного азотирования в дуговых разрядах. Будут измерены значения потенциала, плотности тока коррозии и скорости коррозии. Будут проведены испытания азотированных образцов стали 12Х18Н10Т на стойкость к абразивному износу по ГОСТ 23.208-79. Износ образца оценивается по изменению веса испытываемого образца.
2026 год	Будет изучена взаимосвязь структуры азотированного слоя с его трибологическими характеристиками. Будут установлены закономерности, характеризующие исходную структуру поверхностного слоя и взаимосвязь структуры, полученной в зоне деформации при трении, с триботехническими характеристиками. Будут проведены стендовые испытания на износостойкость и коррозионную стойкость азотированных деталей из стали 12Х18Н10Т. Стендовые испытания обработанных и необработанных деталей (почвообрабатывающих инструментов) с целью оценки их срока службы будут проведены на специальном стенде - почвенном бункере, который имитирует реальные полевые условия. Будут проведены полевые испытания инъекторов азотированной стали для внесения жидких удобрений. На основе лабораторных, стендовых и полевых испытаний будет разработан технологический план дальнейшего внедрения технологии, разработанной для упрочнения инъекторов, для внесения жидких удобрений в прикорневую зону. По полученным результатам в рамках настоящего проекта будут опубликованы не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти) и не менее 1 патента на изобретение (включая положительное решение по нему).

Год

Полученные результаты по исследованиям.
Публикаций (со ссылками на них) и патентов; информация для потенциальных пользователей

2024 год

Будет модернизирована установка плазменного азотирования с целью повышения ее производительности. При модернизации будет изменена конструкция держателя образца/изделий и увеличена мощность источника питания.

Будет исследовано влияние режимов (температура и продолжительность насыщения) плазменного азотирования на микроструктуру, твердость, адгезионную прочность азотированного слоя стали 12Х18Н10Т. Будут установлены оптимальные параметры плазменного азотирования, обеспечивающие высокую твердость, равномерно распределенную структуру.

Будут изучены особенности образования азотированного слоя в зависимости от содержания водорода в газовой смеси. Будет определена оптимальная концентрация водорода, обеспечивающая повышения твердости и увеличения толщины азотированного слоя, а также уменьшения образования оксидов на поверхности образцов.

2025 год

Будет установлено влияние дефектов структуры, сформированные после интенсивной пластической деформации поверхности, на диффузии азота и в формировании модифицированного слоя при азотировании. Фазовый состав образцов будет изучен методом рентгеноструктурного анализа с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD) DW-27.

Будут исследованы коррозионные и трибологические характеристики стали 12Х18Н10Т в зависимости от температуры. Будут проведены систематизированные исследования влияния температуры (400÷700°С) ионно-плазменного азотирования в дуговых разрядах. Будут измерены значения потенциала, плотности тока коррозии и скорости коррозии.

Будут проведены испытания азотированных образцов стали 12Х18Н10Т на стойкость к абразивному износу по ГОСТ 23.208-79. Износ образца оценивается по изменению веса испытываемого образца.

2026 год

Будет изучена взаимосвязь структуры азотированного слоя с его трибологическими характеристиками. Будут установлены закономерности, характеризующие исходную структуру поверхностного слоя и взаимосвязь структуры, полученной в зоне деформации при трении, с триботехническими характеристиками.

Будут проведены стендовые испытания на износостойкость и коррозионную стойкость азотированных деталей из стали 12Х18Н10Т. Стендовые испытания обработанных и необработанных деталей (почвообрабатывающих инструментов) с целью оценки их срока службы будут проведены на специальном стенде - почвенном бункере, который имитирует реальные полевые условия.

Будут проведены полевые испытания инъекторов азотированной стали для внесения жидких удобрений.

На основе лабораторных, стендовых и полевых испытаний будет разработан технологический план дальнейшего внедрения технологии, разработанной для упрочнения инъекторов, для внесения жидких удобрений в прикорневую зону.

По полученным результатам в рамках настоящего проекта будут опубликованы не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти) и не менее 1 патента на изобретение (включая положительное решение по нему).