Институт квантового материаловедения IQMS

Проекты

Исследовательская программа ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Исследование механизмов распада аустенита и формирования структурного состояния для разработки методов наноинженерии в технологии производства сталей нового поколения

Цель исследования - решить задачи по оптимизации технологического процесса и разработке сталей нового поколения с высокими функциональными свойствами путем целенаправленного формирования элементов наномасштаба и их использования для управления структурным состоянием. Особое внимание будет сосредоточено на разработке принципов оптимального легирования и режимов термообработки с целью повышения потребительских свойств и эффективности производства трубных, а также автомобильных TRIP сталей.

Достижение поставленных целей будет основано на:

  • результатах первопринципных расчетов, взаимодействия атомов легирующих элементов, фазовых равновесий и параметров, определяющих образование выделений в зависимости от режимов обработки.
  • поиске новых перспективных способов упрочнения, базирующихся на результатах расчетов и моделировании образования нановыделений, в процессе непрерывного охлаждения;
  • исследовании микроскопических механизмов формирования перлитных, бейнитных или мартенситных структур высокой дисперсности при термической и термомеханической обработке; теоретических основ формирования зеренной структуры;
  • разработке, обеспечивающей достижение высоких прочностных и пластических свойств;
  • исследовании влияния наноразмерных выделений на измельчение зерна и формирование структуры при полиморфном превращении;
  • результатах атомистического моделирования кинетики формирования остаточного аустенита в процессе термической обработки в межкритическом интервале.

Ab-initio prediction of thermodynamics and kinetics of clustering in maraging steels.

In collaboration with Max Plank Institute fur Eisenforshung (Dusseldorf)

Maraging steels are well known to possess attractive properties such as superior strength and toughness without losing malleability, which is achieved by the formations of a high number density of nano-scale precipitates. In order to make them more efficiency, further investigations of microstructure formation in maraging steels are necessary. In this project the early stage of precipitation – clustering – is to be investigated by simulation in the framework of ab-initio density functional theory (DFT) methods. As the object for investigation we will considered binary Fe-(Ni,Mn,Cr), ternary Fe-(Ni,Mn,Cr)-(Mo,Ti)-(Cu) and quaternary Fe-Ni-(Mn,Cr)-(Mo,Ti)-(Cu) alloys which cover basis compositions of industrial steels. The energy parameters obtained from ab-initio calculations then will be used in Metropolis and Kinetic Monte-Carlo simulations of the alloy structure in dependence on the composition and temperature. The results of such approach are expected to be the Helmholtz free energies stable and metastable phases, prediction of quasi-binary sections of the phase diagrams, the kinetic of early stage of precipitation in form of temperature-time-transformation (TTT) diagrams and fundamental understanding of microstructure formation in maraging steels during aging which is necessary for optimization of alloying scheme.

 

Обменно-связанные нанокомпозитные магниты

Несмотря на достигнутые успехи (в частности, NdFeB/Fe), разработка обменно-связанных композитных постоянных магнитов продолжает оставаться сложной нерешенной проблемой, как с физической, так и с технологической точки зрения. Планируемая исследовательская программа имеет целью поиск перспективных материалов новых составов (без использования редкоземельных элементов) для обменно-связанных композитных магнитов и совершенствование технологии их производства.

Методы численного моделирования различного масштабного уровня, базирующиеся на первопринципных электронных зонных расчетах, будут использованы для расчета фундаментальных магнитных характеристик (намагниченность Ms, магнитная анизотропия Keff, обменная жесткость Aex) и их изменения вблизи интерфейса, разделяющего магнитожесткое ядро и магнитомягкую оболочку. Статистическое и микромагнитное моделирование будет проведено, чтобы определить магнитные свойства материала, величину магнитной энергии (BH)max и их зависимость от температуры. Особое внимание будет уделено проблеме структурного сопряжения жесткого и мягкого магнитного материалов, химическому составу прилегающих к интерфейсу областей и обменному связыванию между ними. Решение проблемы термодинамической и структурной совместимости между магнитожестким и магнитомягким материалами является необходимым для дальнейшего прогресса и достижения максимального значения магнитной энергии (BH)max. В результате, будут предложены наиболее перспективные материалы для создания новых обменно-связанных композитных постоянных магнитов

Как сделать потолок из гипсокартона. Как сделать подвесной потолок в доме. Какой потолок лучше сделать. Отделка ванной комнаты. Быстрая отделка ванных комнат панелями. Отделка ванной комнаты пластиковыми панелями. Кровля крыши профнастилом. Качественные материалы для кровли крыш. Крыша из мягкой кровли. Самоделки для сада. Успешные самоделки для сада своими руками. Самоделки для сада и огорода. Ванная мебель для ванной комнаты. Купить мебель для ванных комнат недорого. Заказ мебели для ванной комнаты. Бизнес малое производство. Самый малый бизнес идеи производство. Новый бизнес производство. Монтаж дверей своими руками. Быстрый монтаж входных дверей. Легкий монтаж пластиковых дверей. С чего начать ремонт квартиры. Быстрый ремонт дома с чего начать. Ремонт своими руками для начинающих.