Статьи
Проведено исследование структуры и механических свойств поковок из жаропрочного псевдо-α-титанового сплава ВТ41 с различным содержанием железа. Установлено, что увеличение содержания железа приводит к повышению прочностных характеристик материала в интервале рабочих температур при некотором снижении характеристик пластичности и ударной вязкости. Повышение содержания железа сопровождается повышением чувствительности к концентратору напряжений при различных видах испытаний.
Титановые сплавы широко применяются в изделиях авиационной техники, длительно работающей во всеклиматических, в том числе и морских условиях, где возможно осаждение на их поверхности морской соли, способной при повышенных температурах (≥250°С) вызывать горячесолевую коррозию, сопровождаемую охрупчиванием поверхности титана.
Принимая во внимание потенциальную опасность горячесолевой коррозии для высоконагруженных деталей из титановых сплавов, эксплуатирующихся в условиях морского климата при температурах ˃250°С, представляет интерес выявить покрытия, способные обеспечить их защиту от влияния солевых отложений.
В данной работе показана возможность защиты поверхности титановых сплавов с помощью анодно-оксидного покрытия толщиной 10–15 мкм от воздействия отложений NaCl (основного компонента морской соли) при температурах до 500°С, растягивающих напряжениях и знакопеременных нагрузках.
Исследована возможность фотометрического определения содержания рения в сплавах на основе титана с реагентом тиомочевиной.
Разработанный метод основан на переведении пробы в раствор с помощью смеси фтористо-водородной и азотной кислот. Мешающий реакции образования окрашенного комплекса рения с тиомочевиной молибден связывается оксидом кальция. Содержание рения определяется по градуировочному графику.
Разработанный метод не требует применения токсичных реагентов, более избирателен и точен по сравнению с существующими методами. Продолжительность анализа сокращается в 2–3 раза и составляет 60 мин.
Разработан фотометрический метод определения содержания рения в диапазоне концентраций от 0,05 до 1% (по массе) с тиомочевиной в сложнолегированных титановых сплавах. Погрешность определения содержания рения составляет 5% (отн.).
Показаны перспективы применения титановых сплавов для создания нового класса слоистых металлополимеров. Приведено сравнение свойств композитов на основе титана с материалами на основе алюминия и стеклопластика. Полученные результаты исследований в области гибридных материалов позволяют говорить об эффективности использования в современных конструкциях слоистых металлополимеров. Внимание акцентировано также на высоких удельных свойствах гибридных материалов на основе титановых сплавов. Такие слоистые композиционные материалы сочетают в себе высокую прочность и трещиностойкость.
Изучен фазовый состав диффузионного слоя высокопрочной теплостойкой дисперсионно-твердеющей стали ВКС10-У-Ш, микролегированной редкоземельными элементами (РЗМ), после комплексной химико-термической обработки (ХТО), включающей вакуумную цементацию, упрочняющую термообработку (высокий отпуск, закалка, старение и ионно-плазменное азотирование). Исследования проводили методами физико-химического фазового анализа (ФХФА), дифракции отраженных электронов (ДОЭ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Полученные разными методами данные позволили выяснить, какие легирующие элементы формируют фазовый состав стали, а также какие карбиды и нитриды придают ей необходимые свойства.
Представлены исследования микроструктуры магниево-циркониевой лигатуры и сплава МЛ10. Непосредственное сплавление элементов с температурой плавления, превышающей температуру плавления магния, затруднено. Легирование магниевых сплавов цирконием осуществляется с помощью предварительно приготовленной лигатуры магний–цирконий, имеющей более низкую температуру плавления, чем цирконий. Проблема легирования легких сплавов цирконием возникает не только вследствие высокой температуры его плавления, но и из-за его активности − взаимодействия с водородом, кислородом, азотом, алюминием, железом, кремнием, углеродом и другими элементами.
Исследовано качество лигатуры и установлены причины снижения извлечения циркония из лигатуры при приготовлении магниевого сплава МЛ10, связанные с присутствием в лигатуре нерастворимых интерметаллидов циркония и гафния с кремнием, железом, алюминием и соединений циркония с кислородом и водородом.
Рассмотрены причины загрязнения литейного магниевого сплава МЛ10 соединениями циркония и примесей, а также целесообразность корректировки технологических режимов термической обработки для стабилизации структуры сплава МЛ10.
Рассмотрены и проанализированы виды сырья и способы производства лигатуры алюминий–бор, такие как: прямое сплавление алюминия с чистым бором или боридами; алюмотермическое восстановление борсодержащих, кислородсодержащих и бескислородных соединений; внепечное получение чистых боридов с последующим растворением их в алюминии (самораспространяющийся высокотемпературный синтез, гальванический способ, карботермическое восстановление и др.).
Приведены данные из источников научной литературы, касающиеся методов получения волокна оксида циркония. Волокно оксида циркония имеет хорошие перспективы для использования в качестве высокотемпературной теплоизоляции благодаря наивысшей тугоплавкости среди оксидной керамики, высокой прочности и химической стойкости, особенно щелочестойкости. В настоящее время при получении волокна оксида циркония используют различные методики, каждая из которых имеет достоинства и недостатки. Обзор включает описание основных вариантов технологий согласно имеющимся в информационных источниках данным.
Приведено краткое описание процесса изготовления резиновых смесей на основе силоксанового каучука марки СКТВ-1 и образцов вулканизатов этих резиновых смесей для исследований. Дано описание проведенных исследований физико-механических свойств и горючести вулканизатов резиновых смесей на основе силоксанового каучука марки СКТВ-1, содержащих различное количество антипиренов. По результатам исследований свойств вулканизатов проведен выбор антипиренов для получения трудносгорающей резины на основе силоксанового каучука марки СКТВ-1. Приведены результаты экспериментальных исследований образцов вулканизатов на основе нового кремнийорганического блок-сополимера, обладающего повышенной термостойкостью.
Приведено исследование коэффициента механических потерь (tgδ) вибропоглощающих материалов различного состава: в виде вибропоглощающего покрытия, с металлическим и композиционным армирующими слоями, а также клеевыми слоями различной толщины и химической природы. Показано, что химическая природа и толщина клеевого слоя оказывают влияние на демпфирующие свойства, а наличие армирующего слоя приводит к увеличению коэффициента механических потерь.
Статья посвящена актуальной проблеме разработки и внедрения на авиационных предприятиях комплекса альтернативных существующим и дополняющих их методик и средств неразрушающего экспресс-контроля свойств полимерных композиционных материалов (ПКМ) при изготовлении препрегов, конструкций и агрегатов из ПКМ на основных этапах их производства для повышения их надежности и увеличения срока службы. Уделено значительное внимание современной проблеме автоматизации технологического и лабораторного экспресс-контроля свойств ПКМ. Автоматизация процесса контроля на всех этапах позволит своевременно управлять параметрами технологических процессов как на этапе изготовления полуфабрикатов, так и на стадии формования конструкций из ПКМ. Кратко изложены методики контроля динамических свойств ПКМ на основных этапах всей производственной цепи изготовления конструкций из ПКМ. Приводятся основные принципы разработки средств контроля. Даны теоретические основы методик контроля. Приведен общий вид разработанных действующих внедренных в производственный цикл образцов средств контроля.
Применение всего комплекса методик и средств позволит получать конструкции из ПКМ с заданными, прогнозируемыми и повторяемыми физико-механическими свойствами, увеличить выход годных полуфабрикатов, агрегатов и конструкций из ПКМ и в конечном счете – повысить качество и надежность авиационной техники отечественного производства.
Для совершенствования методов оценки качества авиационных топлив разработана методика по определению содержания меди в топливе после его коррозионного воздействия на конструкционные материалы.
Подготовка топлива к анализу осуществляется путем проведения процесса минерализации – образец топлива растворяют в концентрированной азотной кислоте в присутствии пероксида водорода до исчезновения раздела фаз «вода–топливо». Концентрацию меди в образце определяют с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием воздушно-ацетиленового пламени по поглощению медью резонансной аналитической линии (324,8 нм).
На базе разработанной методики выпущен стандарт организации ВИАМ СТО 1-595-7-461–2015 «Методика проведения количественного элементного анализа топлива на содержание меди».