На площадях РСП-1 (рельсосварочное предприятие компании РСП-М, входит в Группу Синара) в Санкт-Петербурге началась сварка рельсовых плетей длиной 800 метров для будущей высокоскоростной магистрали Москва – Санкт-Петербург. В плеть свариваются восемь рельсов длиной по 100 метров марки ДТ350ВС400, произведенные по заказу АО «РЖД» компанией ЕВРАЗ. Данная операция необходима для минимизации стыковых соединений при прокладке высокоскоростного железнодорожного полотна и обеспечит максимальную плавность и безопасность хода поезда.

«Сварной стык должен выдержать 200 тонн статической нагрузки без разрушения, отклонение от прямолинейности готового стыка не должно превышать 0,2 мм на метр рельса. Для достижения необходимых показателей был разработан технический процесс, наш персонал прошел подготовку по теории и практике выполнения операций. Мы понимаем, что ключевая цель – обеспечить безопасность движения и высочайший уровень комфорта для пассажиров», — рассказал генеральный директор РСП-М Александр Измайлов.

Сварка 100-метровых рельсов происходит одновременно на двух линиях одной сменной бригадой, расчетная мощность РСП-1 составляет 650 км пути сварных плетей в год. Технологический стандарт сварки рельсов для ВСМ разработали специалисты Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ).

Процесс начинается с входной приемки 100-метровых рельсов, затем каждый из них — массой по 6,5 тонн — подается на конвейер. Первый этап — электросварка. Между торцами рельсов возникает электрическая дуга, которая расплавляет металл, под давлением рельсы сплавляются. Далее сваренная плеть идет на пост грубой шлифовки и на закалку. Во время закалки сварной шов нагревается до 945 градусов и резко охлаждается воздухом. Завершается процесс чистовой автоматической шлифовкой и итоговой дефектоскопией сваренных путей для подтверждения качества продукции.

На предприятие уже поступило 7 тыс. тонн рельсов, после сварки в плети они будут отправлены специальными рельсовозами на место укладки.

По материалам: пресс-центр Группы Синара

Физики Уральского федерального университета увеличили стабильность нанокристаллических неодимовых магнитов, которые используют в высокоэффективных электродвигателях (насосы для нефтедобычи, стоматология) и другой технике. Новый подход позволил создавать магниты с редкоземельными металлами, которые могут быть дешевле аналогов. Если получится реализовать метод на промышленном уровне, в России может появиться технология, не имеющая мировых аналогов. Полученные результаты ученые опубликовали в Journal of Alloys and Compounds. Работу поддержало Минобрнауки России (проект FEUZ-2024-0060) в рамках Десятилетия науки и технологий.

«Мы использовали нанокристаллический материал, который применяют в качестве наполнителя в магнитопластах и магнитоэластах. Отдельно изготовили легкоплавкую добавку, содержащую редкоземельные металлы. В процессе отжига легкоплавкая добавка в жидком состоянии обволакивала кристаллиты материала и сформировала структуру “ядро-оболочка”. Иными словами, добавка, содержащая редкоземельные металлы, создала на поверхности каждого кристаллита “оболочку”, которая препятствует размагничиванию, что резко увеличивает его коэрцитивную силу», — поясняет руководитель исследовательской группы, заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.

Коэрцитивная сила — сопротивление магнита размагничиванию. Чем выше коэрцитивная сила, тем сложнее его «испортить» и тем устойчивее он к внешним воздействиям, которые влияют на его намагниченность: высокая температура, удары, сильная вибрация, постороннее магнитное поле.

«Неодимовые магниты — магниты на основе сплава неодим-железо-бор — на сегодня лучшие с точки зрения намагниченности. Если неодим заменить на тербий, диспрозий или другой тяжелый редкоземельный элемент, можно, с одной стороны, увеличить коэрцитивную силу, а с другой, уменьшить намагниченность и очень сильно — иногда в 30 раз — повысить стоимость магнита. Но так создавали магниты последние 35–40 лет. Сейчас весь мир пытается добиться необходимых свойств по-другому: в местах, где возникает зародыш перемагничивания, а это, как правило, граница зерна, помещают немного тербия либо диспрозия, а основную часть зерна оставляют неодимовой. Такой подход приводит к тому, что намагниченность почти не уменьшается, коэрцитивная сила при этом увеличивается заметно, в 1,5–2 раза. Температура эксплуатации магнитов также увеличивается с 80 до 180 градусов Цельсия. А стоимость таких магнитов за счет сырья увеличивается очень незначительно», — рассказывает Алексей Волегов.

В работе уральские физики также смогли добиться уменьшения межзеренного обменного взаимодействия в нанокристаллическом материале. В итоге добавка с неодимом повысила коэрцитивную силу магнита в 2,5 раза. А инфильтрация сплавом с тербием дала максимальный эффект — коэрцитивная сила выросла в 3,7 раза и почти достигла теоретического предела для этого материала.

В планах ученых — научиться печатать такие магниты на 3D-принтере. Это позволит управлять текстурой, формой магнитов и создавать сложные магнитные системы.

«Сегодня на нанокристаллические магниты приходится 10–15 % от мирового объема производства. Такие магниты пытаются создавать и небольшие фирмы, и крупные компании. Их создают в случаях, когда необходимо недорогое производство магнитов с заданными свойствами, определенных форм. И, если наладить производство, то зачастую их дешевле создавать самостоятельно, чем заказывать, например, в Китае», — заключает Алексей Волегов.

Справка

Нанокристаллические неодимовые магниты — это класс передовых магнитных материалов, которые используют в тех же высокотехнологичных областях, где и традиционные неодимовые магниты: электротранспорте, возобновляемой энергетике (ветрогенераторах), высокоточных датчиках и электронике, в медицинской технике, промышленном оборудовании (например, двигатели).

Отличие нанокристаллических магнитов от «стандартных» в их структуре. Обычные магниты — микрокристаллические (кристаллиты магнита больше). Нанокристаллические магниты получают путем специальной обработки (быстрое охлаждение расплава, последующий отжиг), которая создает структуру из мельчайших зерен-кристаллов размером в десятки нанометров.

В будущем нанокристаллические магниты могут стать ключевым компонентом для повышения эффективности, миниатюризации и производительности в самых современных технологиях, от зеленой энергетики и электромобилей до робототехники и медицины.

Фото: пресс-служба УрФУ.