Приведены результаты исследования влияния температуры деформации на структуру и механические свойства прессованных профилей сплава В-1341 системы Al–Mg–Si, дополнительно легированного малыми добавками кальция, при производстве в промышленных условиях металлургического завода ОАО «КУМЗ». Прессование проводили при низкой (300–350°С) и высокой (450–500°С) температурах. Приведены коррозионные свойства (склонность к межкристаллитной и расслаивающей коррозии) профилей после прессования при разных температурах. Проведено сравнение механических свойств после термической обработки в лабораторных и цеховых условиях.

Обработка материалов с использованием технологий селективного лазерного сплавления позволяет получать различные изделия из широкой номенклатуры металлических материалов. Алюминиевые порошки также позволяют получать сложноконтурные детали различного назначения. Достижение требуемых показателей прочности многих алюминиевых сплавов зависит от применения термической обработки. Представлены результаты исследований влияния параметров термической обработки на характеристики прочности при растяжении, а также результаты фрактографических исследований.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперсных 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») 

Развитие технологий 3D-печати позволило обеспечить получение заготовок и деталей с использованием металлических порошков, в том числе и из алюминиевых сплавов. Данные технологии позволяют получать сложноконтурные изделия при высокой материалоэффективности процесса. Тем не менее высокие скорости кристаллизации в процессе селективного лазерного спекания или синтеза приводят к получению структур, которые не являются типичными для классических технологий литья. Представлены результаты исследования изменения микроструктуры материала АК9ч. в процессе различных видов термической обработки (отжиг, закалка), результаты оптической микроскопии, а также ПЭМ исследования.
Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперсных 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»)

Разработаны составы присадочных материалов на основе системы Al–Cu с добавками Sc, Hf, Nd, Ag, обеспечивающими повышение стойкости к образованию горячих трещин и механических свойств сварных соединений высокопрочных алюминий-литиевых сплавов по сравнению с показателями, полученными для варианта сварки с использованием серийного присадочного материала Св-1201. Показана перспективность использования этих присадочных материалов для изготовления сварных конструкций и повышения их эксплуатационной надежности и долговечности

Рассмотрены вопросы разработки и исследования перспективных титановых сплавов с точки зрения концепции «экономного» легирования. Приведены свойства экономнолегированных титановых сплавов, разработанных во ФГУП «ВИАМ», в сравнении с зарубежными аналогами. Рассмотрены особенности литейного сплава ВТ40Л (Ti–Al–V–Mo–Fe–Si) и двух новых конструкционных сплавов марок ВТ44 (Ti–Al–РЗЭ) и ВТ45 (Ti–Al–V–Fe–РЗЭ), предназначенных как для самостоятельного применения в мало- и средненагруженных конструкциях, так и для создания титанополимерных слоистых композиционных материалов, позволяющих обеспечить снижение массы до 20% по сравнению с цельнометаллическими конструкциями при сохранении одинаковой несущей способности. Показано, что новые сплавы псевдо-α- и (α+β)-классов, содержащие модифицирующие микродобавки РЗЭ, обладают повышенными механическими и эксплуатационными свойствами.

Проведено исследование влияния содержания легирующих элементов (алюминия, олова, кремния и железа) на прочность и жаропрочность псевдо-α-сплава ВТ46 при комнатной и повышенных температурах (500 и 550°С). Установлено, что снижение содержания таких элементов, как алюминий, олово, кремний, по сравнению с номинальным составом приводит к снижению характеристик длительной прочности материала. Железо оказывает существенное влияние только на уровень кратковременной прочности при относительно низких температурах испытаний. 

Представлены результаты сравнительных исследований свойств разработанных во ФГУП «ВИАМ» материалов для упрочнения бандажных полок рабочих лопаток турбины ГТД и свойства зарубежных материалов, применяемых для упрочнения деталей трения, работающих в экстремальных условиях, в том числе для повышения износостойкости бандажных полок лопаток.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений 9.7. «Высокотемпературные деформируемые сплавы и композиционные материалы, упрочненные тугоплавкими металлическими волокнами и частицами, истираемые уплотнительные материалы» и 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперсных 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») 

В заготовках дисков из гранулируемого никелевого жаропрочного сплава ЭП741НП определен химический состав частиц γ- и γ′-фаз, а также частиц карбидов. Исследование химического состава фаз проводили с применением рентгеноспектрального микроанализа с локальностью 1,5 нм в просвечивающем электронном микроскопе. Частицы γ′-фазы имеют повышенное содержание Ni, Al, Ti, Nb и более низкую концентрацию Cr, Co, Mo и W, чем прослойки γ-матрицы. Частицы карбидов, кроме высокого содержания углерода, содержат высокую концентрацию бора, т. е. являются карбоборидами. Показано, что по стехиометрическому составу карбобориды можно разделить на два вида: более крупные частицы 0,3–1 мкм – это Ме(В, С), где Ме – Ti, Nb, Hf; более мелкие частицы 80–200 нм относятся к фазам Ме₂₃(В, С)₆ или Ме₃(В, С)₂, где Ме – Cr, Mo, W. Идентификация частиц Ме(В, С) проведена с применением дифракционных методов.

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»)

Представлены исследования по разработке методик для количественной оценки морфологии поверхности и дефектов структуры в жаропрочном сплаве, синтезированном методом селективного лазерного сплавления (СЛС). Приведены результаты исследований по предлагаемым методикам количественного металлографического анализа образцов из сплавов ЖС6К-ВИ и ЭП648-ВИ, полученных при различных технологических параметрах СЛС.

Рассмотрено деформационное поведение литийсодержащего алюминиевого сплава В-1469 в условиях совместного воздействия приложенной нагрузки и коррозионно-активной среды после проведения механических испытаний по шести схемам. Исследовано изменение характера разрушения и рельефа поверхности сплава, выделены пластические зоны локализации деформации, отличающиеся по плотности полос скольжения, размеру и плотности коррозионных питтингов.

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») 

Сообщается об исследовании влияния на чувствительность титановых сплавов к растрескиванию от горячесолевой коррозии под напряжением их химического состава, термической обработки и микроструктуры. Показано, что бинарный сплав системы Ti–Al, содержащий 3% (по массе) Al, обладает низкой чувствительностью к растрескиванию от горячесолевой коррозии под напряжением при температурах испытаний 400 и 500°C. При увеличении содержания Al в титановых сплавах до 5–8% (по массе) их склонность к растрескиванию существенно возрастает.

Выявлена положительная роль Fe и Mo, отсутствие влияния V и отрицательная роль Sn в качестве легирующих элементов в сплавах системы Ti–Al для повышения их стойкости к растрескиванию от горячесолевой коррозии под напряжением при температурах испытаний 400 и 500°C. Показано, что влияние Zr и Cr неоднозначно и зависит от содержания в сплавах Al и температуры испытаний.

Установлено, что при температурах испытаний <500°C отожженное состояние обеспечивает более высокую стойкость к растрескиванию от горячесолевой коррозии титановых сплавов, чем термически упрочненное. При температуре 500°C и выше влияние термообработки нивелируется.

Рассматриваются способы и технологические приемы механообработки полимерных композиционных материалов (ПКМ). Описываются особенности обработки, выбор инструмента, режимы и способы обработки ПКМ, а также проблемы, возникающие при изготовлении отверстий в конструкциях из ПКМ.
Основными задачами при внедрении композитов в разрабатываемые конструкции летательных аппаратов в настоящее время являются:
– разработка и освоение новых материалов и технологических процессов, направленных на снижение технологических циклов при изготовлении конструкций, повышение качества путем совершенствования технологий обработки ПКМ, повышение стойкости инструментов при механической обработке, оптимизация режимов резания, внедрение универсальных способов неразрушающего контроля готовой продукции;
– снижение цен на исходное сырье и технологию его переработки;
– минимизация вредного воздействия на природу, освоение зеленых технологий, снижение температур переработки, времени изготовления, создание и освоение технологических процессов для исключения последующей обработки деталей при сборочных операциях;
– максимальное внедрение в технологические процессы производства конструкций из ПКМ автоматизированного оборудования с целью повышения качества и снижения циклов и трудоемкости – уровни механизации и автоматизации должны быть соизмеримы и оптимальны с учетом объемов серийного производства;
– для повышения эксплуатационной надежности при проектировании конструкций из композиционных материалов необходимо предусматривать установку специальных электронных датчиков для постоянного контроля состояния конструкций в условиях эксплуатации;
– внедрение и освоение современных видов механообработки как наиболее трудоемких, технологически сложных и затратных в производстве – например, на процессы сверления и фрезерования при обработке ПКМ приходится до 65% трудоемкости производства деталей.