№3 2021
-
1Часть 1
Рассмотрены тенденции развития жаропрочных никелевых сплавов для литья лопаток газотурбинных авиационных двигателей. С использованием метода математического планирования эксперимента исследована долговечность поликристаллических жаропрочных никелевых сплавов типа ВЖЛ12У с переменным содержанием легирующих элементов W, Mo, Cr, Co, Ti, Nb, Hf и С при температуре 975 °С и напряжении 200 МПа. По результатам исследований построены концентрационные регрессионные модели долговечности и установлено влияние гафния на температуры γ'-солвус, плавления эвтектики γ+γ', солидус и начала кристаллизации сплавов типа ВЖЛ12У.
-
2
Представлен обзор применения MIM-технологии (технологии инжекционного литья деталей на основе металлопорошковых композиций) в качестве способа изготовления точных деталей из металлопорошковых композиций. Рассмотрены особенности производства изделий с использованием аддитивных и MIM-технологий. Приведены основные этапы технологического процесса MIM, а также отражены статистические данные по его применению в различных отраслях и используемым материалам. Отдельное внимание уделено анализу возможности применения MIM-технологии для изготовления деталей из титановых сплавов.
-
3Часть 1. Кристаллическая структура и свойства интерметаллидного соединения Al2Ti
Интерметаллидное соединение Al2Ti является наиболее перспективной основой жаропрочных сплавов для будущих энергетических установок. В работе дается обзор по структурам двойных сплавов системы Ti–Al, механизмам фазовых превращений и особенностям пластической деформации сплавов. Сплавы с фазовым составомr-Al2Ti+γ-TiAl и пластинчатой структурой обладают в зависимости от текстуры и размера зерна аномальными механическими свойствами – повышенной прочностью и сниженной пластичностью при повышенных температурах.
-
4
Представлен обзор исследований, проведенных в области получения функциональных материалов способом FDM-печати. Приведены данные о влиянии типа полимерной матрицы, состава наполнителя, технологических режимов FDM-печати на функциональные и физико-механические свойства композитов. Показано, что технология послойной печати расплавом позволяет получить полимерные материалы с электропроводностью от 10-2 до 1,4·105 См/м, с коэффициентом теплопроводности до 0,9 Вт/(м∙К), а также изготавливать магнитопласты. Отмечено, что для получения высокого уровня функциональных свойств требуется использовать полимерные матрицы с концентрацией функционального наполнителя 5–75% (по массе), что неизбежно приводит к существенному изменению физико-механических свойств материала. Намечены возможные направления дальнейших исследований в данной области.
-
5
Рассмотрены свойства эпоксидных клеев холодного отверждения марок ВК-9 и ВКВ-9, полученных с использованием компонентов, выпускаемых отечественными производителями, в зависимости от присутствующего в их составе наполнителя. Проведены испытания клеевых соединений на клее марки ВК-9 в более широком интервале температур. Показаны свойства клея марки ВК-36 и его модификаций на основе выпускаемых в настоящее время компонентов. Приведены свойства клеевых связующих марок ВСК-14-1, ВСК-14-2, ВСК-14-4, ВСК-14-4м и ВСК-14-4к, полученных в условиях малотоннажного производства ФГУП «ВИАМ». Показано, что данные связующие по своим свойствам полностью отвечают требованиям действующей нормативной документации.
-
6
Представлен обзор научно-технической литературы в области гибридных металлических композиционных материалов (МКМ) на основе алюминиевых сплавов. Рассмотрены наиболее распространенные в настоящее время матричные алюминиевые сплавы и армирующие компоненты для изготовления гибридных МКМ. Показаны основные методы изготовления МКМ, а также влияние матричных алюминиевых сплавов и армирующих компонентов на механические, теплофизические и трибологические свойства гибридных МКМ. Приведено сравнение характеристик гибридных МКМ с матричными сплавами и МКМ схожих систем.
-
7
Рассмотрены различные технологии получения препрегов на термопластичной матрице и композиционных материалов на их основе. Представлены их преимущества перед технологиями изготовления полимерных композиционных материалов на основе термореактивной матрицы. Показано, что применение расплавной технологии позволяет изготавливать стеклопластик с наиболее высоким уровнем прочностных характеристик. Описан алгоритм оценки остаточных напряжений в термопластичном композите для оптимизации технологического процесса получения сложнопрофильных изделий.
-
8
В связи с более широким внедрением композиционных материалов в автоматизированное производство деталей с использованием препрега интерес к ним повышается. Существует две основные технологии автоматизации выкладки препрега: автоматизированная выкладка ленты и автоматизированная выкладка волокон. Обе технологии не всегда являются рентабельными для всех типов деталей, и ручной труд, как правило, используется для изготовления сложных деталей при небольших объемах производства. В качестве альтернативы двум доминирующим решениям автоматизации предлагаются четыре варианта автоматизированной выкладки с помощью манипуляторов.
-
9
Представлены самые распространенные материалы наноструктурированных неорганических электрохромных покрытий и описаны методы их получения. Рассмотрены перспективы применения электрохромных материалов в различных отраслях промышленности – в строительстве, авто- и авиастроении. Приведен анализ современных методов формирования наноструктурированных электрохромных материалов, используемых в различных сферах науки и техники. Показаны перспективы использования оксида вольфрама, а также возможность его модифицирования с целью улучшения функциональных электрохромных свойств.
-
10
Представлен обзор научно-технической литературы, в котором приведены примеры усовершенствования покрытий на основе стекла путем введения неоксидных модифицирующих добавок. Рассмотрены основные группы химических соединений, которые используются для улучшения свойств стеклокерамических покрытий. К таким веществам можно отнести соединения на основе бора, кремния и редкоземельных металлов. Сделан вывод, что эти добавки положительно влияют на следующие свойства покрытий: термостойкость, жаростойкость, механическую прочность, температуру формирования покрытия, температурный коэффициент линейного расширения и прочность сцепления с защищаемым материалом.
-
11
Мишени из сплавов системы Zr–Y используются для нанесения теплозащитных керамических покрытий на поверхность деталей горячего тракта ГТД и ГТУ методами плазмохимического осаждения. Проведено сравнительное исследование микроструктуры и фазового состава образцов мишеней, полученных методами вакуумно-индукционной и вакуумно-дуговой плавки сплава системы Zr–Y. Показаны закономерности изменения микроструктуры и содержания фаз в сплаве на основе системы Zr–Y в зависимости от используемой технологии производства. Выявлены причины, приведшие к изменению микроструктуры и фазового состава сплава ВЦМ-1 системы Zr–Y при изменении технологии производства мишеней.
-
12
Представлены результаты исследований свойств углепластика марки ВКУ-51 и стеклопластика марки ВПС-58, изготовленных на основе эпоксивинилэфирного связующего марки ВСВ-43, после экспозиции в натурных условиях умеренного и субтропического климата в течение 5 лет с промежуточными съемами после 1 года и 3 лет. Определены физико-механические характеристики (прочность и модуль упругости при растяжении, сжатии и изгибе) и температура стеклования. Исследования показали высокое сохранение свойств при 20 °С: 90–100% − у ВКУ-51 и 73–100% − у ВПС-58 в зависимости от вида испытания.
-
1312 февраля 2021 г. ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ, г. Москва
-
14
