ООО «НПЦ „Пружина”»

Сверхпрочные пружины

Действующий завод

Акционеры портфельной компании 
АО «РОСНАНО», ОАО «Ижевский машзавод», ОАО «Банк „Уралсиб”»

Технологическое направление 
Новые материалы (наноматериалы)

Место размещения производства 
Ижевск, Удмуртская республика
200 рабочих мест

Год начала инвестирования:  2009

Создание массового производства сверхпрочных пружин с использованием технологий контролируемого формирования однородных наноразмерных субструктур в материале

ПружинаВ основе новой технологии производства сверхпрочных пружин лежит операция горячей навивки пружины при оптимальном сочетании температуры нагрева, степени деформации при навивке, схемы и режима охлаждения-закалки последовательно каждого витка навиваемой пружины. В результате этих операций формируются наноразмерные субструктуры, обеспечивающие высокие прочностные характеристики изделий. Применение данной технологии открывает возможность производства пружин с увеличенным в несколько раз сроком службы, повышенным уровнем допустимых напряжений не менее чем в два раза, исключением их осадки и соударения витков, а также повышенной работоспособностью в условиях низких температур.

Только на железнодорожном транспорте применение новых пружин позволит значительно сократить затраты на ремонт и эксплуатацию подвижного состава и повысить объемы грузоперевозок за счет увеличения нагрузки на вагонную ось. По экспертным оценкам, эффект от полного перевода вагонного парка (1 млн вагонов) на новые пружины может составить примерно 4 млрд рублей.

Продукция ООО «НПЦ „Пружина”» — цилиндрические сверхпрочные пружины сжатия длиной до 1600 мм и с диаметром прутка от 8 до 70 мм. В этот диапазон попадают практически все пружины для железнодорожного транспорта, автомобилей, сельхозтехники, спецтехники, нефте- и газопроводов.

Сфера применения

  • Железнодорожный транспорт
  • Автомобилестроение
  • Производство спецтехники
  • Производство лифтов
  • Электроэнергетика
  • Производство сельхозтехники

Конкурентные преимущества

  • Кратное повышение долговечности и релаксационной стойкости пружин без удорожания исходного сырья
  • Повышенный уровень допустимых рабочих напряжений на 30–40%

Пружина — упругий элемент, предназначенный для поглощения механической энергии. Пружины сжатия рассчитаны на уменьшение длины под нагрузкой.

Сверхпрочная пружина

Пружины, выпускаемые в рамках проекта, обладают повышенными показателями прочности, долговечности и геометрической точности, которые достигаются за счет применения уникальной технологии их изготовления, не имеющей аналогов в мире.

Сверхпрочные пружины производятся методом горячей навивки. Это единственный способ навить пружины из прутка большого диаметра, например, для железнодорожного подвижного состава.

Технология производства базируется на высокотемпературной термомеханической обработке — известном способе повышения механических свойств стали. В дополнении к этому методу при изготовлении пружин применяются локальные малые деформации, что позволяет получать в металле наноразмерные субструктуры, увеличивающие прочностные характеристики пружин.

Сверхпрочная пружина: технология производства

Наносубструктура с малоугловыми границамиОтличительные характеристики технологии проекта:

  • структура стали характеризуется большой однородностью, повышенной плотностью дислокаций, наноразмерами субзерен;
  • меньшим (по сравнению с обычной обработкой) размером равномерно распределенных частиц карбида — цементита;
  • внутри отдельного зерна создается наносубструктура с малоугловыми границами;
  • средний размер субструктурного элемента ферритной матрицы составляет 20–40 нм, весь интервал встречающихся размеров находится в пределах 20–100 нм.

Все эти особенности позволяют создавать уникальные пружины с не имеющими аналогов в мире характеристиками.

Основным материалом для изготовления пружин служат высокоуглеродистые и легированные стали.

По результатам независимых испытаний в Уральском отделении Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, сверхпрочные пружины, произведенные по данной запатентованной технологии, показали следующие характеристики:

  • число циклов до разрушения увеличено не менее чем в 10 раз;
  • релаксационная стойкость выше в 5 раз и более;
  • уровень допустимых рабочих напряжений выше на 35–40%.