В зависимости от области применения магниевые сплавы подразделяют на следующие группы: высокопрочные, жаропрочные, коррозионностойкие. Данные сплавы по своему назначению относятся к различным системам: Mg–Al–Zn, Mg–Zn–Zr, Mg–РЗМ. Рассмотрены сплавы, относящиеся к вышеперечисленным группам, приведены их основные характеристики (пределы прочности и текучести при растяжении, коррозионная стойкость, предел длительной прочности, ударная вязкость), а также область применения.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.10. «Энергоэффективные, ресурсосберегающие и аддитивные технологии изготовления деформированных полуфабрикатов и фасонных отливок из магниевых и алюминиевых сплавов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлены результаты исследования микро- и макроструктуры магниево-циркониевой лигатуры, предварительного сплава МЦр1Н3 и сплава МЛ10, приготовленного из перечисленных шихтовых материалов. Непосредственное сплавление элементов с температурой плавления, превышающей температуру плавления магния, затруднено. Легирование магниевых сплавов цирконием осуществляется с помощью предварительно приготовленной лигатуры «магний–цирконий», имеющей более низкую температуру плавления, чем цирконий. Проблема легирования легких сплавов цирконием возникает не только вследствие высокой температуры его плавления, но и из-за его активности – взаимодействия с водородом, кислородом, азотом, алюминием, железом, кремнием, углеродом и другими элементами.

Рассмотрены причины: загрязнения литейного магниевого сплава МЛ10 нерастворимыми в магнии интерметаллидами циркония с кремнием, железом, алюминием и соединений циркония с кислородом и водородом; образования дефектов «флюсовые включения» и, как следствие, появления флюсовой коррозии в отливках.

Предложены мероприятия по устранению причины загрязнения сплава флюсовыми включениями и контролю технологических режимов плавки и литья сплава МЛ10.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.10. «Энергоэффективные, ресурсосберегающие и аддитивные технологии изготовления деформированных полуфабрикатов и фасонных отливок из магниевых и алюминиевых сплавов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлен обзор научно-технической литературы в области технологий получения перспективных металлических композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов, армированных непрерывными или дискретными волокнами оксида алюминия. Показаны основные технологические приемы получения данного класса материалов, их преимущества и недостатки. Представлены данные по физико-механическим характеристикам металлических композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов, армированных волокнами оксида алюминия. Разработкой металлических композиционных материалов на основе алюминиевого сплава, армированного волокнами оксида алюминия, занимаются во всех ведущих странах мира. Основную заинтересованность в таких разработках проявляют космические и военные ведомства. Выявлены тенденции развития технологических подходов изготовления металлических композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов, армированных волокнами оксида алюминия.

Исследовано влияние режимов отжига на склонность к хрупким разрушениям при вылеживании или при механической обработке крупногабаритных поковок из высокопрочной коррозионностойкой стали 18Х13Н4К4С2АМ3. Обнаружено, что причиной хрупких разрушений являются нарушения режимов отжига, приводящие к образованию в структуре неотпущенного мартенсита, что при наличии остаточных напряжений в поковке приводит к трещинообразованию. Показано, что оптимальным режимом отжига является режим, позволяющий получить структуру высокоотпущенного мартенсита с небольшим количеством стабильного остаточного аустенита (4–10%) и равномерно распределенными карбидами (карбонитридами).

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.2. «Высокопрочные конструкционные и коррозионностойкие свариваемые стали с высокой вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Описан опыт работы в ВИАМ с медно-бериллиевыми сплавами – от изготовления медно-бериллиевых лигатур до получения бериллиевых бронз специального назначения.

Разработан новый состав бериллиевой бронзы на основе системы Cu–Be–Ni и технология изготовления прессованных прутков с повышенным сочетанием прочностных характеристик и физических свойств с целью повышения эксплуатационного ресурса изготавливаемых из нее деталей.

Проведенные исследования показали, что высокий предел прочности (1140–1210 МПа) и твердость 42 HRC, которые прутки из бериллиевой бронзы приобретают после термической обработки, позволят повысить износостойкость изделий. Высокий уровень теплопроводности (144 Вт/(м×К)) обеспечит лучший отвод тепла от пар трения, тем самым исключая перегрев деталей и повышая их ресурс.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.6. «Элинварные, износостойкие сплавы и высокопрочные бериллийсодержащие стали для приборов и агрегатов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Краткий обзор результатов патентных исследований в области создания материалов и многослойных композиций антивандального остекления, устойчивого к уничтожению, повреждению или порче, обеспечивающего безосколочность при разрушении, технического средства охраны (безопасности), предназначенного для открытой установки в общедоступных местах. Выявлены основные мировые тенденции в области разработки антивандальных прозрачных композиционных материалов, способствующих уменьшению массы изделий, увеличению эксплуатационных характеристик, а также приданию материалу различных функциональных свойств.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного направления 15.4. «Оптические материалы и материалы остекления» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Проведены исследования по разработке тканепленочного материала, предназначенного для изготовления трапов (баллонетов) – средств спасения экипажа вертолета. Применяемая в настоящее время для изготовления баллонетов прорезиненная ткань имеет недостаточную прочность связи покрытия с тканью и, как следствие, небольшой срок службы баллонетов. Для проведения исследований изготовлены материалы из синтетических полиамидных или полиэфирных тканей с двухсторонним полимерным покрытием на основе полиуретановых каучуков марок СКУ-8А и СКУ-8ТБ, смеси этиленпропиленового каучука марки СКЭПТ-40 с бутилкаучуком марки БК-1675Н и силоксанового каучука марки СКТ. Изучены их физические, физико-механические и специальные свойства. Показано, что наиболее полно требованиям отвечает тканепленочный материал, изготовленный на основе полиэфирной ткани арт. 208 и полиуретанового каучука СКУ-8ТБ.

Исследовано влияние климатических факторов и эксплуатационных жидкостей на свойства углепластика ВКУ-39 (на основе армирующей углеродной ткани и эпоксидного связующего ВСЭ-1212), изготовленного методом автоклавного формования. Показано, что углепластик ВКУ-39 имеет высокий уровень сохранения свойств (не менее 80% от исходного значения) при воздействии факторов внешней среды (тепловое и термовлажностное старение, стойкость к камере солевого тумана, воде, влаге, топливу, маслу, противообледенительной жидкости и растворителю)и отвечает авиационным требованиям по коррозионной безопасности и горючести.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлены результаты исследований по разработке аппретирующего подслоя на углеродное волокно под термопластичную матрицу (полисульфон) с целью повышения характеристик самого волокна и улучшения физико-механических свойств углепластика на его основе.

Приведены свойства углепластиков на основе углеродных наполнителей – ЭЛУР, УКН-2500 и УКН-5000. Показано влияние аппретирования углеродных волокон на межслоевую прочность и пористость углепластиков на основе полисульфонового связующего.

Дана оценка эффективности аппретирующих составов на основе полисульфона ПСФ-ТП, полистирола, бисмалеинимидов и олигоэфиракрилатов.

Показано, что для аппретирования углеродных волокон могут быть использованы как полимеры, так и олигомерные составы. Однако наибольший эффект проявляется при использовании олигомерных или мономерных аппретов, которые растворимы в воде, обладают повышенной термостойкостью и имеют в наличии функциональные группы.

Рассмотрены физические основы лазерно-ультразвукового способа эхо-импульсного метода определения пористости углепластиков. Показано, что параметром диагностики при контроле является нормированная энергия шумовой компоненты рассеянного назад акустического сигнала, определяемая по спектральным характеристикам акустических сигналов, рассеянных на порах.

С помощью метода равновесного термодинамического моделирования с использованием программного комплекса Terra проведен теоретический подбор оптимального внутреннего стандарта, подходящего для ИСП-АЭС определения легирующих компонентов (Cr, Ti, Mo, W, Ta, Al, Co, Re, Ru) жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС) последнего поколения в разных операционных условиях измерения эмиссии. Результаты моделирования показывают эффективность применения внутренней стандартизации для компенсации влияния дрейфа аппаратурных параметров на аналитический сигнал в процессе ИСП-АЭС анализа легирующих компонентов ЖНС. Наилучшей линией из рассматриваемых для внутренней стандартизации признана In II 230,606 нм, экспериментальная апробация подтвердила эффективность ее использования. Таким образом, линия In II 230,606 нм рекомендована для внутренней стандартизации при ИСП-АЭС анализе легирующих компонентов ЖНС.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 2.1. «Фундаментально-ориентированные исследования» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

В сульфатно-аммонийном электролите кадмирования с добавкой ЦКН-04 определены диапазоны концентраций компонентов электролита, позволяющие получать светлые компактные кадмиевые покрытия на сложнопрофилированных деталях. Электролит обладает высокими рассеивающей (50–94%) и кроющей (92–95%) способностями, сравнимыми и порой превышающими такие же параметры у цианистых электролитов. С проведением регламентных корректировок электролит показывает высокую эксплуатационную стабильность и может быть применен в серийном производстве. Проведенные механические испытания показали, что технология нанесения кадмиевого покрытия из сульфатно-аммонийного электролита с добавкой ЦКН-04 не влияет на механические свойства сталей средней прочности типа 30ХГСА.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 17.2. «Шликерные, газодинамические и комбинированные покрытия для деталей из углеродистых сталей, в том числе высокопрочных» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)