Приведены результаты всесторонних исследований прессованной панели из высокопрочного свариваемого алюминий-литиевого сплава В-1469 пониженной плотности, изготовленной в условиях промышленного производства ОАО «КУМЗ». Определены механические, коррозионные и эксплуатационные свойства панели, оценена свариваемость. Применение сварной прессованной панели из сплава В-1469 в конструкции крыла перспективных изделий авиационной техники позволит снизить их массу благодаря повышенной удельной прочности сплава по сравнению с прочностью серийного сплава-аналога В95о.ч.-Т2, а также за счет применения сварных соединений взамен болтовых и заклепочных.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.1. «Высокопрочные свариваемые алюминиевые и алюминий-литиевые сплавы пониженной плотности с повышенной вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

Для создания новых авиационных изделий необходимо усовершенствование применяемых сплавов. Усложнение легирования дисковых жаропрочных сплавов на основе никеля создает технические трудности при их производстве и, в частности, при обработке давлением. Порошковая металлургия позволяет успешно решить эту проблему и реализовать комплекс механических характеристик, который крайне трудно обеспечить при традиционной технологии производства. Приведены основные положения, которыми руководствовались разработчики отечественных дисковых гранулируемых сплавов, а также указаны перспективные направления работ, которые реализуются во ФГУП «ВИАМ».

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.2. «Изотермическая деформация на воздухе нового поколения гетерофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

Проанализирован вопрос применения порошков (гранул), изготавливаемых методом плазменной плавки и центробежного распыления быстровращающейся литой заготовки (метод PREP), в современных машинах для аддитивных технологий как для селективного лазерного сплавления, так и для адаптивной газопорошковой наплавки. Представлены характеристики порошков (гранул), которые являются ключевыми для их использования в машинах для аддитивных технологий. Сделаны аналитический прогноз развития метода PREP для наиболее эффективного его использования в аддитивных технологиях, а также выводы о его перспективах и возможности реализации в России.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперных высококачественных порошков сплавов на различной основе для аддитивных технологий и порошков припоев для пайки» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

В работе отражены результаты исследования границ раздела в металлическом композиционном материале (МКМ) на основе алюминиевого сплава, армированном волокнами оксида алюминия. В качестве исходных компонентов были использованы непрерывные волокна оксида алюминия и сплав системы Al–Mg–Cu. Методами рентгенографического и рентгеновского флюоресцентного химического анализов исследован состав и структура материалов, выполнена оценка объемного содержания межфазных зон в МКМ.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 12.1. «Металлические композиционные материалы (МКМ), армированные частицами и волокнами тугоплавких соединений» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

Представлены результаты исследований реологических характеристик шликерных суспензий на основе оксида алюминия, предназначенных для изготовления керамических пеноматериалов. Показано, что замена в шликерах воды, используемой в качестве технологической связки, на водный раствор карбамида и оксихлорида алюминия приводит к уменьшению толщины двойного электрического слоя частиц корунда, что способствует улучшению формуемости заготовок и увеличению механических характеристик керамических материалов. Определены диапазоны соотношений твердой (спекаемые порошки) и жидкой (технологическая связка) фаз, при которых в шликерах между частицами твердой фазы происходит образование коагуляционных и непосредственных контактов.

Приведены свойства композиционных материалов клеевых (КМК) на основе широкого ассортимента клеевых препрегов на стекло- и угленаполнителях. Приведены сведения о преимуществах и особенностях технологического процесса изготовления элементов ПКМ из клеевых препрегов. Указано назначение КМК – для изготовления деталей из ПКМ, в том числе сотовой конструкции одинарной и двойной кривизны, предназначенных для эксплуатации при температурах 80–175°С.

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») [1].

Проведен обзор литературы в области материалов для воздуховодов низкого давления в системе кондиционирования воздуха. Проведено сравнение основных отечественных и импортных материалов для изготовления воздуховодов. Определены требования для разработки конкурентоспособного отечественного материала для изготовления элементов воздуховодов низкого давления из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Приведено описание новых разработок ФГУП «ВИАМ» в области эластомерных клеев и технологий их применения в авиационной технике. Изложены основные свойства резиновых клеев холодного отверждения и клеев, предназначенных для соединения резин с металлами в процессе вулканизации. Показан способ повышения прочности клеевых соединений на основе резин.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 15.1. «Многофункциональные клеящие системы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

При паспортизации алюминиевых сплавов обязательным является исследование их склонности к локальным видам коррозии, определяемым в лабораторных условиях, а также коррозионной стойкости, определяемой в процессе натурной экспозиции. Стандартные климатические испытания алюминиевых сплавов проводятся в условиях открытых площадок. Показано, что испытания под навесом являются более показательными для данного класса материалов, так как обеспечивают усиление контролирующих факторов коррозионного процесса – продолжительности увлажнения поверхности и увеличения количества хлоридов. Освещены проблемы корреляции лабораторных и натурных коррозионных испытаний и приведена методика натурно-ускоренных испытаний, позволяющая сократить сроки климатических испытаний в 4–5 раз по сравнению с экспозицией в натурных условиях.

1. С учетом факта обладания точкой на поверхности твердого тела потенциальной энергией, избыточной по сравнению с точкой внутри объема тела, разработаны модели деформирования и разрушения нагружаемых тел вследствие процессов изменения объема, площади поверхности и линейных размеров тела. Проведена оценка размеров дефекта от поры до критических размеров трещины в зависимости от локальности концентрации энергии в объеме тела, показана возможность подрастания дефектов до критических размеров.

Представлено сравнение условий потери устойчивости в развитии трещины по критерию Гриффитса и критерию, полученному в работе.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 3.3. «Технология прогнозирования свойств, моделирования и реализации современных процессов конструирования и производства изделий из неметаллических и композиционных материалов с использованием цифровых методов, совместимых с CAD/CAM/CAE и PLM системами» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

Проведен анализ различных тканых волокнистых наполнителей для создания полимерных композиционных материалов (ПКМ), рассмотрены их структуры и возможные технологии их разрушения с целью дальнейшей переработки волокон. Предложена переработка утилизированных волокон из ПКМ в нетканые материалы как наиболее удобное и универсальное направление для дальнейшей переработки сырье. Рассмотрена технология получения нетканых материалов из углеродных волокон и возможности их применения.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.1. «Связующие для полимерных и композиционных материалов конструкционного и специального назначения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].

Исследован металлический порошок сплава ЖС32-ВИ для лазерной газопорошковой наплавки, изготовленный методом атомизации на установке HERMIGA 10/100 VI. Показано, что полученные гранулы имеют правильную сферическую форму с малым количеством дефектных гранул. Проведена оценка качества наплавки торца пера рабочих лопаток первой ступени ТВД. Лазерная газопорошковая наплавка, выполненная с применением металлического порошка сплава ЖС32-ВИ гранулометрического состава 40–80 мкм после дегазационного отжига и технологического подогрева, обеспечивает высокое качество наплавленного материала (наличия дефектов типа микротрещин и непроваров не выявлено), а также восстановление геометрии в полном объеме.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.4. «Технологии получения би- и полиметаллических естественноармированных металлических материалов методом прямого лазерного синтеза из металлических порошков» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1].