Статьи
Рассмотрено влияние технологических параметров направленной кристаллизации (скорости и температурного градиента кристаллизации) на микроструктуру, структурно-фазовые показатели (периоды кристаллических решеток γꞌ- и γ-фаз, их размерное несоответствие) и механические свойства интерметаллидных сплавов на основе никеля серии ВИН.
Установлено отрицательное влияние серы и фосфора на жаропрочные свойства монокристаллов сплава ЖС36-ВИ при испытании на длительную прочность на больших базах испытаний (500 и более часов), а также на среднее количество циклов до разрушения при испытании на малоцикловую усталость (МЦУ). Исследована возможность снижения содержания или нейтрализации вредного влияния примесей серы и фосфора при микролегировании сплава лантаном, что положительно влияет на восстановление свойств сплава. Предложен механизм введения лантана для нейтрализации вредного влияния этих примесей, при котором сера удаляется из расплава в виде тугоплавких сульфидов латана путем их адгезии на стенках плавильного тигля при плавке и на пенокерамическом фильтре при разливке. В отличие от серы, тугоплавкие фосфиды с лантаном из расплава не удаляются. Приведено сравнение свойств монокристаллов сплава, отлитых на установках низко- и высокоградиентной направленной кристаллизации – УВНК-9А и УВНС-5.
Представлены результаты исследований микро- и субструктуры монокристаллических рабочих лопаток турбины высокого давления из литейного жаропрочного никелевого сплава ЖС32-ВИ в процессе длительных ресурсных испытаний газотурбинного двигателя. Показано, что выделение частиц ТПУ фаз в сплаве в процессе высокотемпературных испытаний сопровождается уменьшением параметра кристаллической решетки γ-твердого раствора, что подтверждается данными рентгеновского структурного, рентгеноспектрального микроанализа и растровой электронной микроскопии. Выдвинуто положение, что уменьшение степени легирования γ-твердого раствора в результате выделения ТПУ фаз, богатых тугоплавкими элементами, приводит к падению жаропрочности материала. Кроме того, ТПУ фазы оказывают негативное влияние на механические характеристики сплава из-за локального нарушения когерентности межфазных границ в зоне их возникновения.
Исследована малоцикловая усталость жаропрочного никелевого сплава ВЖ175 при заданной полной деформации и коэффициенте асимметрии цикла R=0, амплитуде деформации εа=0,4–0,6% и температурах 20 и 650°С. Рассмотрены параметры циклического упругопластического деформирования сплава при выбранных условиях.
Проведены сравнительные исследования стойкости к сульфидно-оксидной коррозии сплава ЖС36 с различными перспективными защитными ионно-плазменными покрытиями. Приведены результаты ускоренных сравнительных испытаний по методике «в солевой корке» при температурах 850 и 900°С на сульфидно-оксидную коррозию образцов из сплава ЖС36 с защитными покрытиями в сравнении с серийно применяемым в промышленности покрытием СДП-6.
Представлены исследования по разработке методик оценки геометрических характеристик, объемной доли пористости и неравновесной (γ-γ)ʹ-эвтектики, а также геометрических характеристик частиц упрочняющей γʹ-фазы в никелевом монокристаллическом жаропрочном сплаве ЖС32У-ВИ. Приведены результаты исследований по предлагаемым методикамколичественного металлографического анализа заготовок из сплава ЖС32У-ВИ, полученных направленной кристаллизацией из расплава в условиях различного температурного градиента.
В различных типах никелевых сплавов кремний присутствует в широких диапазонах концентраций – от сотых долей процента (в жаропрочных никелевых сплавах) до целых процентов (в припоях на никелевой основе). Описана методика измерения массовой доли кремния в сплавах на никелевой основе методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) в сочетании с микроволновой пробоподготовкой. Подобраны составы смесей для растворения и параметры микроволнового разложения. Граница относительной погрешности измерения (±δ) массовой доли кремния (от 0,01 до 8%) не превышает 2% (при Р=0,95).
Приведены результаты исследований по определению технологических параметров деформации, структуры и фазового состава опытного интерметаллидного орто-сплава состава Ti–13Al–40Nb–5(Zr+V+Mo+W)–0,5(Si+C). Установлено, что температура горячей обработки давлением образцов, при которой не происходит деформационного упрочнения (наклепа), составляет 1000°С. Определены температуры существования фазовых областей (О+βА2)→(О+β(А2+В2)+α2)→(β(А2+В2)+α2)→β(А2+В2) опытного орто-сплава. Показано, что снижение технологической пластичности (степени деформации) при понижении температуры деформации ниже 1000°С и увеличении продолжительности выдержки вызвано распадом пластичной β-фазы с образованием из нее интерметаллидных α2- и О-фаз.
Даны обзор и анализ методов повышения пожаростойкости волокнистой теплоизоляции. Постоянно растущие требования к эксплуатационным свойствам теплоизоляционных материалов обусловлены прогрессом в таких областях промышленности, как транспортная, авиационная, энергетическая, химическая, нефтедобывающая и других, а также необходимостью обеспечения безопасности работы машин и механизмов. Для выполнения требований противопожарной безопасности новых авиационных правил разработан ряд новых теплоизоляционных систем, а также новые виды защитных покрытий, отвечающих современным требованиям авиационных правил.
Исследовано изменение цветовых характеристик образцов из эпоксидного полимера на основе смолы марки Этал-247 и циклоалифатического отвердителя марки Этал-45М, экспонированных на открытых климатических площадках в городах Геленджике и Саранске. Выявлена чувствительность колориметрического показателя – цветового расстояния – к ранней стадии климатического старения. Доказано, что доминирующим фактором влияния внешней среды на изменение цветового расстояния эпоксидного полимера является доза ультрафиолетовой составляющей солнечной радиации. Показано, что «дозовый» критерий старения обладает преимуществом перед «временны́м».
Рассмотрены процессы сорбции и десорбции влаги эпоксидной полимерной матрицей и углепластиком на ее основе. Рассчитаны коэффициенты диффузии влаги на стадиях сорбции и десорбции. Сделан вывод о характере диффузии в эпоксидной матрице и в полимерном композиционном материале на основе этой матрицы. Проведен качественный анализ эпоксидной матрицы в процессе сорбции влаги методом ИК Фурье спектроскопии. Рассчитана структура и энергия молекулы эпоксидной матрицы при отсутствии и в присутствии в ее составе связанной влаги. Проведены исследования механических свойств полимерных композиционных материалов при различных значениях влагосодержания. Исследованы изменения теплофизических свойств углепластиков в процессе сорбции и десорбции влаги.
Рассмотрен опыт ряда стран (Япония, США, Великобритания, Германия и др.) по снижению негативного воздействия на окружающую среду, удовлетворяющий требованиям законодательства, путем производства изделий народно-хозяйственного назначения из вторично переработанных угле- и стеклопластиков и полипропилена. Описаны некоторые основные технологические процессы, применяемые за рубежом при изготовлении изделий из вторично переработанных композиционных материалов.
В настоящее время решение вопроса утилизации является одним из аспектов, способствующих широкому внедрению и применению полимерных композиционных материалов в приоритетных отраслях промышлености. Это связано с тем, что потребители все чаще отдают предпочтение тем материалам и изделиям, при изготовлении, применении и утилизации которых негативное воздействие на окружающую среду было бы минимальным.