Проведен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы в области алюминиевых высокотехнологичных коррозионностойких сплавов системы Al–Mg–Si. Выявлены основные тенденции развития в этом направлении и проведена оценка текущего уровня исследований. Исследовано влияние легирующих элементов на микроструктуру, механические и усталостные свойства сплава на основе системы Al–Mg–Si. Установлено положительное влияние добавок титана и циркония на микроструктуру, а также на механические характеристики.

Несмотря на повышенный интерес конструкторов к полимерным композиционным материалам (ПКМ), алюминиевые сплавы являются основным конструкционным материалом авиационной промышленности. Особое внимание уделяется конструкциям с высокими удельными механическими свойствами, к которым относятся алюминиевые сотовые заполнители. В работе затронут вопрос защиты таких материалов от коррозии и придания их поверхности специальных свойств с использованием различных способов обработки (пиклинг-процесс, осаждение оксида титана, осаждение оксида алюминия, МДО (микродуговое оксидирование), химическое оксидирование). Проведены всесторонние исследования алюминиевой фольги и выбраны наиболее эффективные способы подготовки поверхности под склеивание.

Работа посвящена определению оптимальной технологии изготовления отливок из сплава АК7ч. (cистемы Al–Si) методом литья по выплавляемым моделям (ЛВМ). Приведены данные о возможностях способа ЛВМ. Представлены данные об основных требованиях, предъявляемых к керамической оболочке, а также о способе ее изготовления и нанесения. Проведен эксперимент по определению необходимого количества слоев керамической обмазки для алюминиевых отливок различной конфигурации. На основе анализа результатов работы выбрано оптимальное количество наносимых слоев для изготовления блоков моделей и метод формовки оболочек.

Рассмотрены коррозионностойкие литейные алюминиевые сплавы. Приведена информация об их механических характеристиках и свойствах, а также результаты экспериментов, которые проведены с алюминиевыми литейными сплавами с разным содержанием магния и добавочных легирующих элементов на коррозионную стойкость и их поведение в агрессивной среде. Описаны преимущества, недостатки и особенности уже существующих сплавов, а также выявлены пути их совершенствования. Особенно актуальна проблема низкой температуры эксплуатации существующих коррозионностойких алюминиевых литейных сплавов.

Представлен обзор технического уровня и тенденций развития в области термической обработки магниевых сплавов. Показано, что ведутся разработки новых магниевых сплавов, содержащих элементы из группы РЗМ, и создаются основы новых технологий их изготовления, при этом широко используется механизм воздействия термической обработки на структуру и прочностные свойства сплавов. Приведена зависимость повышения характеристик магниевых сплавов от состава конкретного сплава с применением определенных режимов термической обработки.

Исследовано влияние дополнительного легирования водородом на протекание фазовых и структурных превращений в высокопрочном титановом сплаве ВТ23. Определены количественные соотношения α- и β-фаз в структуре при комнатной температуре в зависимости от содержания водорода и температуры наводороживающего отжига в интервале от 650 до 800°С. Проведена количественная оценка содержания β-фазы и размера α-частиц в сплаве ВТ23 в зависимости от параметров наводороживания. Показано, что в исходном отожженном состоянии в сплаве содержится ~30% (объемн.) β-фазы. Введение 0,1% (по массе) водорода приводит к увеличению объемной доли β-фазы с 50% после наводороживания при температуре 650°С до 80% – при 800°С, при этом размер частиц первичной α-фазы изменяется от 0,6–1,2 до 1,8–2,2 мкм.

Исследовано влияние дополнительного легирования водородом на технологическую пластичность и кристаллографическую текстуру в высокопрочном титановом сплаве ВТ23. Установлен оптимальный режим наводороживающего отжига для листовых полуфабрикатов толщиной 1,8 мм (введение 0,1% (по массе) водорода при температуре 750°С), позволяющий повысить технологическую пластичность при комнатной температуре и обеспечить после вакуумного отжига предел прочности в направлении прокатки 1050 МПа, в поперечном направлении 1110 МПа. Показано, что наводороживание не оказывает влияния на тип текстуры, сформировавшийся на стадии промышленного получения листов, а более высокие значения прочности в поперечном направлении обусловлены преимущественным расположением вдоль него нормалей к базисным плоскостям {00.2}, скольжение по которым затруднено.

Рассмотрено влияние различных марок графита на триботехнические свойства в составе металлического композиционного материала на основе меди.

В качестве твердой смазки использовались графиты с разным размером зерна: спеченные синтетический, крупнокристаллический и мелкокристаллический, а также высокодисперсный коллоидный.

При триботехнических испытаниях по схеме трения «палец–диск» установили влияние различных скоростей скольжения и контактной нагрузки на коэффициент трения и износ в зависимости от марки графита, содержащегося в составе композиционного материала.

Показано, что испытанные марки графита обладают различными триботехническими свойствами, связанными с методом получения, дисперсностью и величиной зернистости.

Изготовлены стеклопластики на основе эпоксидного связующего, модифицированного углеродными нанотрубками с ковалентно присоединенными карбоксильными группами. Содержание нанотрубок составляло от 1 до 8%. Исследованы структура синтезированных материалов, а также их электрофизические свойства, коэффициенты отражения, прохождения и поглощения электромагнитного излучения в сантиметровом диапазоне длин волн. Обнаружено, что различные варианты термообработки связующего существенным образом влияют на электродинамические свойства гибридных стеклопластиков. Показано, что полученные стеклопластики могут быть использованы для обеспечения электромагнитной совместимости в качестве экранирующих материалов.

Представлены результаты исследования трибологических свойств модельных систем нескользящих покрытий, где в качестве полимерной основы взято однокомпонентное алкидно-уретановое связующее, а в качестве абразивного наполнителя применялся песок и электрокорунд различного фракционного состава. Приводятся значения коэффициента трения указанных модельных систем как в условиях сухого трения, так и при трении со смазкой, а также в контакте с водой. Представленные данные могут быть использованы при разработке нескользящих покрытий, которые активно применяются как в авиационной промышленности, так и в других сферах народного хозяйства. Важность оценки трибологических характеристик систем в присутствии воды определяется тем, что наибольшую опасность для персонала при эксплуатации различных объектов представляют собой мокрые поверхности как после дождя, так и после разлива различных жидкостей, среди которых водные растворы и суспензии являются наиболее распространенными. В работе предпринята попытка объяснить полученные результаты с точки зрения современных трибологических теорий.

Представлены результаты исследования склонности к щелевой коррозии алюминиевых сплавов АМг6, Д16-Т и нержавеющей стали 08Х17 при испытаниях в естественной морской воде Черного моря. Проведены оценка изменения внешнего вида образцов, металлографический анализ и оценка степени биообрастания. Представлены физико-химические показатели морской воды, определенные в том числе методом капиллярного электрофореза. Проведен анализ испытаний на коррозионную стойкость в морской воде, особенностей методологии испытаний на щелевую коррозию, а также представлен механизм образования щелевой коррозии.

Агрессивные среды, приводящие к возникновению коррозионных поражений конструкций, являются причиной значительного изменения физико-механических характеристик металлов и конструкций из них и, следовательно, уменьшения возможного срока их эксплуатации из-за снижения несущей способности и долговечности. Опасность подобного влияния среды на высоконагруженный материал связана еще и с тем, что в ряде случаев конструктивные элементы приходят в негодность за незначительные сроки эксплуатации, в том числе с возникновением аварийных ситуаций. В статье проведен анализ научно-технических литературных данных, нормативной документации и методик проведения испытаний на коррозионное растрескивание и методам нагружения испытываемых образцов. Особое внимание уделено испытаниям при постоянной деформации как наиболее распространенным и наименее затратным и испытаниям образцов при постоянной нагрузке. Указаны предпочтительные сроки проведения испытаний на коррозионное растрескивание различных металлов и сплавов.

В работе Всероссийской научно-технической конференции «Роль фундаментальных исследований при реализации Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» (далее – конференция), проведенной во ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ 28 июня 2018 года, приняли участие организации, занимающиеся разработкой, производством и применением материалов и технологий нового поколения, специалисты Российской академии наук, научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений.