Архив - Электронный научный журнал "ТРУДЫ ВИАМ"

Статьи

 


№1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | №9 | №10 | №11 | №12





1.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-1-1
УДК 669.715
Г. Г. Клочков, Ю. Ю. Клочкова, В. А. Романенко
НОВЫЙ СПЛАВ СИСТЕМЫ Al–Cu–Mn ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

    Приведены результаты исследований листов из нового свариваемого деформируемого сплава марки В-1208 (типа 1201) на основе системы Al–Cu–Mn, дополнительно легированного микродобавками Sc, Ag и Zr. Листы изготовлены в условиях промышленного производства ОАО «КУМЗ». Показано, что комплексное легирование серебром, скандием и цирконием приводит к повышению прочностных и ресурсных характеристик, коррозионной стойкости и свариваемости. Исследовано влияние режимов термической обработки на механические свойства листов. Проведены комплексные исследования механических, коррозионных и эксплуатационных свойств. Оценена свариваемость с помощью аргоно-дуговой сварки (ААрДЭС) и сварки трением с перемешиванием (СТП). Проведено сравнение со сплавами-аналогами 1201 и 2219.



2.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-2-2
УДК 629.7.023.224
В. С. Денисова, Г. А. Соловьева, Г. А. Малинина
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ЖАРОСТОЙКИХ РЕСУРСНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ НИКЕЛЕВЫХ И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (обзор)

    Рассмотрены современные направления создания и исследования жаростойких ресурсных покрытий для жаропрочных никелевых и титановых сплавов с температурой эксплуатации до 1000°С. Показаны результаты проводимых в настоящее время исследований и пути улучшения свойств ресурсных эмалевых покрытий. Рассмотрен опыт ФГУП «ВИАМ» по созданию жаростойких ресурсных покрытий, способных обеспечить длительную эффективную работу деталей из никелевых и титановых сплавов при повышенных температурах эксплуатации.



3.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-3-3
УДК 669.018.95
Ю. В. Столянков, И. Н. Гуляев, В. М. Алексашин, Н. В. Антюфеева
АМОРФНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ В СОСТАВЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОИСТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АКТЮАТОРОВ

    Рассматривается вопрос использования аморфных металлических лент в составе слоистых металлополимерных функциональных элементов (актюаторов) для материалов интеллектуального типа. Отличительной особенностью аморфных металлических материалов является их структурно-химическая однородность, высокая пластичность, стойкость к многократному изгибу и высокая коррозионная стойкость. Предложено использовать аморфные металлические материалы в виде лент в сочетании с сегнетоэлектрической керамикой из цирконата-титаната свинца (ЦТС) для создания многослойных пьезоэлектрических элементов. Исследованы процессы фазовых превращений в аморфном металлическом материале на основе никеля марки ВПр51 типа металл-металлоид методами дифференциально-сканирующей калориметрии и термомеханического анализа. Установлено, что данный сплав в аморфном состоянии сохраняет аморфную «структуру» и работоспособность в температурном диапазоне, свойственном для эксплуатации пьезоэлектрических материалов на основе титаната-цирконата свинца вплоть до 380°С.



4.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-4-4
УДК 620.179:669.018.44:669.245
И. П. Жегина, Л. В. Морозова
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПРЕДРАЗРУШЕНИЯ ПО СОСТОЯНИЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

   Методом растровой электронной микроскопии и фрактографического анализа проводились исследования поверхности и микроструктуры образцов жаропрочных никелевых сплавов до и после разрушения с целью выявления признаков предразрушения после испытаний на кратковременную и длительную прочность, а также на малоцикловую усталость (МЦУ) при температурах 20, 650 и 750°С. Установлено, что плотность выходов плоскостей скольжения на поверхность исследуемых образцов зависит от метода испытаний, уровня приложенной нагрузки и температуры испытаний, имеются различия в поведении сплавов в процессе нагружения. Для двух сплавов показано различие в сопротивлении развитию систем скольжения и началу разрушения после исчерпания способности материала к пластической деформации.



5.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-5-5
УДК 629.7.023.224:629.7.03-226.2
С. А. Будиновский, А. А. Смирнов, П. В. Матвеев, Д. А. Чубаров
РАЗРАБОТКА ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ РАБОЧИХ И СОПЛОВЫХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ И ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ СПЛАВОВ

    Представлено комплексное теплозащитное покрытие (ТЗП) для рабочих лопаток ТВД из жаропрочного никелевого монокристаллического сплава ВЖМ4, работающих при температурах до 1200°С, а также рассмотрено применение высокотемпературных жаростойких покрытий в качестве соединительных слоев (ЖСС) ТЗП для сопловых лопаток ТВД из интерметаллидных никелевых сплавов типа ВКНА, работающих при температурах до 1250°С. Приведены результаты высокотемпературных испытаний образцов из сплавов ВЖМ4 и ВКНА-25 с нанесенными ТЗП. Показано, что ТЗП состава[Ni–Cr–Al–Ta–Re–Y–Hf+Al–Ni–Y]+(Zr–Y–Gd)O обеспечивает защиту изделий из сплава ВЖМ4 при температуре 1150°С – до 500 ч, а ТЗП состава [Ni–Cr–Al–Hf+A–lNi–Hf]+(Zr–Y–Gd)O обеспечивает защиту изделий из интерметаллидных сплавов типа ВКНА при температуре 1250°С – до 100 ч. Приведены результаты исследования теплопроводности керамического слоя (Zr–Y–Gd)O.



6.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-6-6
УДК 621.791.1:691.77.001.5
В. И. Лукин, Е. Н. Иода, М. Д. Пантелеев, А. А. Скупов
ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЙЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ

  Установлено, что максимальный уровень характеристик прочности достигается при проведении полной термообработки (закалка+искусственное старение) после сварки. Термическая обработка сварных соединений, выполненных сваркой трением с перемешиванием, приводит к выравниванию структурной неоднородности и устранению разупрочнения по зоне термического влияния. Послесварочные режимы термообработки практически не оказывают влияния на защитные свойства неметаллических неорганических покрытий



7.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-7-7
УДК 629.7.023.224:629.7.03-226.2
Д. А. Чубаров, С. А. Будиновский
ВЫБОР КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ЛОПАТОК АВИАЦИОННЫХ ТУРБИН НА РАБОЧИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ДО 1400°С

    Рассмотрены преимущества и недостатки применяемого в настоящее время керамического слоя ZrO2–(7–8)%Y2O3 (цирконий, стабилизированный иттрием, – YSZ), широко используемого в серийных покрытиях для защиты рабочих лопаток турбин газотурбинных двигателей (ГТД). Приведены системы и некоторые свойства новых керамических материалов на основе оксида циркония с добавлением одного или более редкоземельных элементов, разрабатываемых в настоящее время за рубежом. Показаны разрабатываемые в ВИАМ керамические слои, наносимые магнетронным среднечастотным распылением мишеней на основе сплавов циркония с редкоземельными металлами с последующим плазмохимическим осаждением керамики в среде аргонокислородной плазмы. Исследована микроструктура поверхности нанесенных керамических слоев (КС), проведено определение коэффициента теплопроводности λ, а также дана оценка перспективности их применения при разработке теплозащитных покрытий (ТЗП) нового поколения.



8.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-8-8
УДК 629.7.023:620.165.79
А. В. Щепилов, С. А. Мубояджян, Д. С. Горлов, В. И. Коннова
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДЕМПФИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ КОМПОЗИЦИИ «СПЛАВ–ПОКРЫТИЕ» ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА ВИБРОДИНАМИЧЕСКОМ СТЕНДЕ

   Показана возможность применения ионно-плазменных покрытий, нанесенных по вакуумно-плазменной технологии высоких энергий, для снижения амплитуды колебаний свободного конца образцов из титанового сплава ВТ6 при испытаниях на вибродинамическом стенде в условиях резонанса по первой изгибной форме.

   Исследованы покрытия на основе чистых металлов (Ti, Zr, Cr, Ni, Al и Cu), нанесенные на установке МАП-3 по режимам, при которых обеспечивается  привес покрытия в диапазоне 19–73 г/м2, а температура ионного и радиационного нагрева не превышает температуру отпуска титанового сплава ВТ6. Проведены испытания на демпфирующую способность нанесенных покрытий. Установлено, что наилучшими свойствами обладает покрытие из алюминия. 



9.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-9-9
УДК 678.8
Е. Н. Каблов, Э. Я. Бейдер, Г. Н. Петрова, Ю. В. Столянков, Т. В. Румянцева
ПЕНОПОЛИИМИДЫ

    Описаны физико-механические и теплофизические свойства вспененных полимерных материалов отечественного производства – эластичного (ВПП-1) и жесткого листового (ВПП-5), созданных для замены импортного эластичного пенополиимида марки «Solimide» (США) и жесткого листового метакрилимидного пенопласта марки «Rohacell» (Германия). Свойства отечественных пенополиимидов марок ВПП-1 и ВПП-5 сравниваются со свойствами зарубежных аналогов. Приводится описание способа изготовления образцов для испытаний из пенополиимида на разработанном в ВИАМ устройстве для механической обработки вспененных полимерных материалов. Даны рекомендации по применению разработанных пенополиимидов марок ВПП-1 и ВПП-5.



10.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-10-10
УДК 620.193
С. А. Каримова, Л. И. Авдюшкина, Е. А. Ефимова, Т. И. Низамов, А. А. Алиев
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИЭФИРУРЕТАНОВОГО КОМПАУНДА ДЛЯ ЗАЩИТЫ МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

    Определены антикоррозионные свойства полиэфируретанового компаунда в условиях воздействия повышенной влажности (WKL-100) и камеры солевого тумана (КСТ-35) на образцах из стали 30ХГСА и алюминиевых сплавов Д16-Т, 1163-АТ и 1163-Т. Результаты сопоставлены со свойствами известных защитных составов CorBan 35, ПИНС АТ (ТУ38.401-58-120–95) и DinitrolAV-40. Проведенные испытания показали высокие защитные свойства опытной партии состава ПЭУК. Свойства исследованной партии позволяют рекомендовать состав ПЭУК для применения в технологических процессах для дополнительной защиты материалов деталей и узлов авиационной техники.



11.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-11-11
УДК 537.533.3
И. В. Исходжанова, М. Р. Орлов, В. Б. Григоренко, М. А. Лаптева
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНФОКАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ

    На примерах исследований коррозионных повреждений агрегатов авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) после пяти лет экспозиции на открытой площадке Геленджикского центра климатических испытаний ФГУП «ВИАМ» им. Г.В. Акимова (ГЦКИ ВИАМ) представлены возможности конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ).

   Построены 3D-модели и проведена количественная оценка рельефа поверхности путем статистической обработки данных шероховатости с использованием стандартного программного обеспечения.



12.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-4-12-12
УДК 621.792.053
В. И. Лукин, В. С. Рыльников, А. Н. Афанасьев-Ходыкин, К. Е. Куцевич, К. Н. Нищев
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ СЕРЕБРЯНОГО ПОКРЫТИЯ С КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЛЕЯ

Разработана методика  определения прочности сцепления серебряного покрытия с кремниевой подложкой с целью определения качества контактных соединений в полупроводниковых элементах. Показано, что оптимальным вариантом является использование высокопрочного пленочного клея ВК-51 и специальной оснастки  с молибденовыми термокомпенсаторами.