Высокопрочный сплав В-1963 системы Al–Zn–Mg–Cu с малыми добавками циркония, скандия и серебра, разработанный во ФГУП «ВИАМ», предназначен для массивных сильно нагруженных деталей (типа шпангоутов, фитингов, балок и др.) внутреннего набора планера изделий современной авиакосмической техники. Легирование сплава В-1963 серебром и скандием позволило одновременно повысить прочностные характеристики (на 10–20%) и сопротивление усталости (в 1,8–2,3 раза) по сравнению с серийными отечественными и зарубежными сплавами. В отличие от других высокопрочных сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu сплав В-1963 обладает улучшенными характеристиками свариваемости по сравнению с аналогичными сплавами без серебра, а также имеет приемлемый уровень характеристик коррозионной стойкости.

В рамках федеральных целевых программ во ФГУП «ВИАМ» и 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, 2], при участии специалистов ОАО «КУМЗ» разработаны опытно-промышленные технологии изготовления (плавки и литья слитков, деформации и термической обработки) кованых, прессованных и катаных полуфабрикатов, проведены исследования комплекса свойств полуфабрикатов, выпущена нормативная документация на поковки, штамповки, прессованные полосы, плиты и сварные соединения из сплава В-1963.

Рассмотрены особенности структурно-фазового состояния никелевого жаропрочного ренийсодержащего сплава ЖС32-ВИ, полученного методами: направленной кристаллизации монокристаллов, гранульной металлургии и селективного лазерного сплавления.

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») 

Рассмотрено влияние термической обработки на магнитные и механические свойства аморфного быстрозакаленного магнитомягкого сплава на основе кобальта. Показаны экспериментальные результаты зависимости микротвердости, удельного электросопротивления, начальной магнитной проницаемости, максимальной магнитной проницаемости, магнитной индукции насыщения  и коэрцитивной силы в зависимости от температуры. Представлены результаты исследования влияния термической обработки на эффективную магнитную проницаемость в переменном магнитном поле. На основании проведенных исследований сделано заключение об оптимальном режиме термической обработки. Проведенные исследования позволят установить область применения данного материала и оптимизировать магнитные свойства. Полученные результаты анализируются с позиций современных представлений.

Показана возможность применения ионной имплантации при ассистированном осаждении ионно-плазменного демпфирующего покрытия в одном технологическом цикле.

Исследовано влияние ионной имплантации аргона на демпфирующую способность композиции титанового сплава ВТ6 с демпфирующим покрытием и без него для снижения амплитуды колебаний свободного конца образцов при испытаниях на вибродинамическом стенде по первой изгибной форме колебаний.

Исследована шероховатость поверхности образцов титанового сплава ВТ6 до и после нанесения демпфирующего покрытия.

Проведены металлографические исследования титанового сплава ВТ6 с демпфирующим покрытием до и после испытаний на демпфирующую способность.

Работа выполнена в рамках реализации стратегического направления 17. «Комплексная антикоррозионая защита, упрочняющие, износостойкие защитные и теплозащитные покрытия, комплексная проблема 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие эрозионные и коррозионностойкие, износостойкие, антифреттинговые покрытия для защиты деталей горячего тракта и компрессора ГТД и ГТУ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) все более уверенно завоевывают свое место среди конструкционных материалов в авиационной промышленности. Композиционные материалы можно без сомнения отнести к наиболее перспективным продуктам как современного, так и будущего промышленного производства. Различные технологии требуют разработки новых материалов для автоклавного, прессового и вакуумного способов формования. В настоящее время в России и за рубежом проводятся исследования, направленные на разработку материалов и технологий, позволяющих снизить затраты и трудоемкость при изготовлении изделий из ПКМ. Важную роль при разработке композиционных материалов играет их устойчивость к климатическим воздействиям, что позволяет использовать их в различных климатических зонах. Одним из материалов, позволяющих снизить трудоемкость при подготовке деталей из ПКМ к окраске и обеспечить устойчивую защиту поверхности конструкций, являются поверхностные пленки. В то время как в конструкционных клеях основными необходимыми свойствами являются прочность при растяжении и сдвиге, для поверхностных пленок важны текучесть, драпируемость, время гелеобразования, а также циклическая прочность и легкость окрашивания. Большинство полимерных пленок предпочтительнее перерабатывать автоклавным способом, но некоторые предназначены и для вакуумного формования. Поверхностные пленки обычно совместимы с широким диапазоном связующих, включая эпоксидные, фенольные и полиэфирные. Таким образом, применение полимерных поверхностных пленок целесообразно как с технической, так и с экономической стороны.

Рассмотрены эластомерные материалы с повышенной теплостойкостью. Показаны особенности подбора эластомеров для высокотемпературных уплотнителей. Даны характеристики теплостойкости резин различных типов. Описаны основные типы теплостойких каучуков и резин, особенности их применения. Представлены сравнительные характеристики отечественных теплостойких резин массового применения. Даны сведения о современных тенденциях и разработках в области создания теплостойких материалов.

Представлен обзор структур и составов мембранных тканей для изготовления полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии. Рассмотрены методы производства и материалы, применяемые при изготовлении мембранных тканей. Приведены также основные фирмы – производители мембранных тканей для вакуумной инфузии, и свойства выпускаемых ими мембранных тканей. Мембранная ткань, применяемая в процессе вакуумной инфузии, проницаема для газов, но не проницаема для связующего, поэтому дегазация пакета наполнителя происходит во время всего процесса инфузии, при этом снижается пористость до 0,2% и увеличивается объемное содержание волокна до 65%, что позволяет применять вакуумную инфузию с использованием полупроницаемой мембраны для производства элементов конструкции планера самолета. По данной технологии планируется производство цельнокомпозитных изделий или так называемых «черных крыльев» самолета МС-21.

Рассмотрены особенности формования изделий из полимерных композиционных материалов методами пропитки жидкими связующими сухих армирующих наполнителей под вакуумным давлением. Экспериментально определены величины капиллярного давления и форм-фактора при исследовании проницаемости. Исследовано влияние скорости подачи связующего и капиллярного давления на образование пористости в пластике. Даны рекомендации по скорости подачи связующего для получения минимальной пористости в пластике.

Исследовано влияние микролегирования лантаноидами (La, Pr, Nd, Gd, Dy, Ho, Lu) на состояние границ зерен и межфазных границ γ/γ' жаропрочного деформируемого сплава типа ВЖ175. Показано, что во всех исследованных композициях в литом состоянии появляется дополнительная фаза – интерметаллид на основе никеля и редкоземельных элементов (РЗЭ). Фазы, в состав которых входят микролегирующие элементы, сохраняются в термообработанном материале – как первичные, так и вторичные, расположенные по границам зерен и межфазным границам. Методом просвечивающей электронной микроскопии установлено, что наноразмерные интерметаллидные фазы декорируют границы крупной первичной γ'-фазы, внося дополнительный вклад в упрочнение материала.

Исследовано влияние температуры и напряжения на состояние границ зерен и межфазных границ сплава типа ВЖ175, в том числе составов, содержащих различные лантаноиды. После испытаний при температурах 650 и 750°С на базе ˃1000 ч по границам зерен и по межфазным границам γ/γ'-сплава типа ВЖ175 увеличивается количество вторичных карбидов и боридов. При дополнительном микролегировании Nd, Gd и Luс увеличением базы испытаний с 1000 до 3000 ч структура и локальный химический и фазовый состав не изменяются, что свидетельствует о структурной и фазовой стабильности материала.

Как известно, пористость полимерных композиционных материалов (ПКМ) снижает прочностные свойства изделий. В настоящее время во ФГУП «ВИАМ» ведутся работы по разработке технологий автоматизированного неразрушающего ультразвукового контроля пористости деталей крыла самолета. В статье рассмотрены основные способы определения объемной доли пор в изделиях из ПКМ с помощью ультразвуковых методов неразрушающего контроля. Рассмотрены различные подходы к определению пористости: с использованием коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, по скорости продольных ультразвуковых волн, по энергии шумов обратного рассеяния, по прошедшему сигналу в зеркально-теневом режиме. Описан механизм рассеяния ультразвука в ПКМ. Приведены эмпирические зависимости, полученные разными авторами, для коэффициента затухания, скорости ультразвуковых колебаний, энергии шумов обратного рассеяния от объемной доли пор в материале изделия.

Проведены систематические исследования термических свойств низкомолекулярных фторолигомеров – промышленных фторпарафинов марки ППУ. Использовались методы термического анализа – в частности дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и синхронного термического анализа (СТА). Выявлены особенности термического разложения материалов и поведения их при нагревании. Определена кинетика кристаллизации фторпарафинов.

Приведены основные этапы трудовой деятельности Ивана Филипповича Колобнева, а также рассмотрены сплавы, которые разработаны под его руководством. Показаны перспективы развития жаропрочных, высокопрочных и коррозионностойких литейных алюминиевых сплавов.

Накопленный опыт в области создания литейных алюминиевых сплавов реализуется в настоящее время в рамках комплексного научного направления 8.4. «Высокопрочные коррозионностойкие свариваемые магниевые и литейные алюминиевые сплавы для изделий авиакосмической техники нового поколения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)