Специалистами ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» разработан и введен в эксплуатацию уникальный литейный комплекс, обеспечивающий высокую скорость охлаждения длинномерных слитков из алюминиевых сплавов малого сечения диаметром 8–12 мм и объёмом бухт до 150 кг.
Технология кардинально отличается от существующих в настоящее время. Кристаллизация жидкого металла происходит в высокочастотном электромагнитном поле с непосредственной подачей охлаждающей жидкости на слиток малого диаметра. За счет этого и интенсивного магнитогидродинамического воздействия на границе раздела фаз достигаются высокие скорости охлаждения (свыше 103K/c), что обеспечивает получение длинномерных заготовок с диспергированной структурой, как в гранульной технологии, которая является сложной и дорогой.
С помощью разработанной технологии литья решена одна из основных проблем металлургов: в слитках отсутствуют неметаллических включения без фильтрации и очистки расплава из-за выдавливания их электромагнитным полем.
Технология уникальна и трудна в копировании, так как существует большое число регулируемых технологических параметров, геометрии, конструкций, требующих для повторения технологии проведения большого числа НИОКР. Полученные патенты защищают общие принципы работы технологии, технологические параметры. Особенности работы установки находятся в режиме «ноу-хау» и обеспечивают уникальность производимой продукции. Технологии электромагнитного литья с быстрой кристаллизацией, по результатам анализа европейской и американской патентных баз аналогов, не выявлено.
Сплав 01417 системы Al – РЗМ, разработанный в ВИЛСе, является наиболее перспективным для проводников электрического тока. Добавки 7% РЗМ в процессе кристаллизации при скоростях охлаждения до 104К/с, которые обеспечивала гранульная технология, практически не растворяются в алюминии. Благодаря этому обеспечивается высокая электропроводность сплава 01417. Присутствующие в структуре интерметаллидные фазы с РЗМ при вышеуказанных скоростях охлаждения настолько диспергируются, что обеспечивают значительное повышение прочности и жаропрочности электротехнической проволоки. Сплав имеет высокую электропроводность (p = 0,031–0,032 Ом·мм2 /м), что составляет 54 % электропроводности меди и 90 % чистого алюминия, а также может быть хорошим проводником электрического тока при температурах до 250 0C. Его коррозионная стойкость находится на уровне коррозионностойкого традиционного сплава АМГ6. Предел прочности проволоки диаметром 0,5мм составляет 170-180Мпа при относительном удлинении 16%.
Разработанную нами технологию производства проволоки из сплава 01417 из слитков с электромагнитной кристаллизацией можно применять для изготовления токопроводящих жил монтажных проводов в специальной аппаратуре. Проволока обеспечивает стойкость токопроводящих жил к монтажным изгибам при монтаже методом сварки и существенное снижение массы проводов.
Совместно с д.т.н. ученым-металловедом Захаровым В. В. разработан новый сплав Al0,15Zr0,15Hf, обладающий высокой теплопрочностью и уд. электросопротивлением 0,0295 ом·мм2/м при прочности 159Мпа и относительном удлинении 12%. Разработана технология производства из него длинномерных слитков диаметром 12мм, прессование их на Конформе и волочение до диаметра 0,5мм.
Предприятием приобретены современная линия пластической деформации Конформ, волочильные станы, оборудование для скальпирования и вакуумной упаковки проволоки; имеется своя исследовательская база для определения химического состава на оптико-эмиссионном спектрометре GNR S5 Solaris итальянского производства, для исследования структуры на световом и растровом электронном микроскопах, испытаний механических свойств и уд. электросопротивления.
Предприятие ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» участвовало в проектах РФФИ совместно с Сибирским Федеральным Университетом:
2019-2020гг - Исследование динамических характеристик турбулентных течений расплава при электромагнитной кристаллизации и влияния ее на структуру и свойства непрерывно-литых заготовок малого сечения из новых алюминиевых сплавов для производства тонкой проволоки авиационно-космического назначения.
2019-2020гг. - Разработка фундаментальных основ получения деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения из высоколегированных сплавов системы Al-РЗМ с применением методов совмещенной обработки и исследование их реологических свойств.
2020-2021гг. - Фундаментальные исследования по разработке инновационной технологии электромагнитного литья и горячей деформации при производстве высоколегированной проволоки для аддитивного производства методами прямого энергетического наплавления алюминиевых сплавов с заданными физико-механическими свойствами.
Сайт: www.npcmgd.com