Технология селективного лазерного сплавления (СЛС) позволяет изготавливать сложнопрофильные детали, в том числе из алюминиевых сплавов, которые могут найти применение в разных областях промышленности. Для обеспечения высоких служебных характеристик изделия важной задачей является получение плотной (с низким содержанием дефектов), мелкодисперсной структуры материала. Одним из возможных решений является выбор оптимальных режимов изготовления деталей методом СЛС. В статье представлены результаты исследования влияния параметров процесса СЛС на пористость синтезированных образцов из алюминиевого сплава системы Al–Si–Mg. Показано изменение структуры в зависимости от плотности энергии, скорости сканирования, межтрекового расстояния и мощности лазера.

Изложены результаты исследования воздействия нестандартной технологии деформации с использованием эффекта сверхпластичности на структуру, фазовый состав и свойства серийного сплава МА14. Предложено решение проблемы снижения анизотропии прочностных свойств сплава МА14 и увеличения коэффициента использования материала путем применения технологии объемного деформирования в изотермических условиях. Показан эффект повышения механических свойств сплава за счет структурных и фазовых изменений, которые имели место при легировании редкоземельными элементами магниевого сплава базовой системы Mg–Zn–Zr.

Изотермическая штамповка является перспективным экономически эффективным формообразующим технологическим процессом для титановых сплавов, позволяющим снизить материалоемкость и трудоемкость изготовления по сравнению с традиционной многопереходной технологией изготовления деталей из поковок и плит. Одной из задач данной работы является исследование влияния режимов деформации и термической обработки на структуру и механические свойства изотермической штамповки из сплава ВТ6ч. Показано, что применение изотермической штамповки на конечной стадии деформации обеспечивает повышение относительного удлинения до 14%. При этом последующая термическая обработка (рекристаллизационный отжиг) позволяет сформировать глобулярно-пластинчатую структуру, являющуюся наиболее оптимальной для достижения значений кратковременной прочности на уровне не менее 995 МПа.

Изучено влияние скорости охлаждения образцов из титанового сплава ВТ6 состава Ti–6,25Al–4,1V% (по массе) с температур наводороживающего отжига на процессы структурообразования, которые определяются механизмом и кинетикой превращений водородсодержащей β-фазы. Показано, что скорость охлаждения 1 K/c для образцов, наводороженных при температурах 850–900°С до концентрации 0,6% (по массе) Н и более, позволяет полностью подавить диффузионные процессы распада водородсодержащей β-фазы и получить однофазное β-состояние при комнатной температуре, не свойственное сплаву ВТ6 в равновесных условиях.

Впервые исследовано влияние зарубежных и отечественных химических технологий удаления эксплуатационных углеродсодержащих загрязнений на комплекс свойств поверхности жаропрочного титанового сплава ВТ20. Визуально, гравиметрическим методом, а также с использованием растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа оценена эффективность очистки образцов от углеродсодержащих загрязнений. Определено изменение шероховатости, микротвердости и активности поверхности очищенных образцов.

Установлено, что при очистке образцов от углеродсодержащих загрязнений химическим способом может происходить увеличение микротвердости и снижение активности поверхности по сравнению с исходными образцами.

По технологическим характеристикам припоя ВПр16 оценена возможность проведения восстановительного ремонта методом пайки после удаления углеродсодержащих загрязнений с поверхности титанового сплава ВТ20 химическим способом.

Изложены основные физико-механические характеристики и реологические свойства двух эпоксидных клеевых связующих расплавного типа ВСК-14-2м и ВСК-14-2мР. Приведены следующие характеристики отвержденных связующих: прочность при растяжении и изгибе, удлинение, вязкость разрушения, температура стеклования, модуль упругости при растяжении и изгибе. Показано влияние выбранной технологии переработки связующего на требования, предъявляемые к его реологическим свойствам. На основании реологических характеристик предложены технологии переработки связующих в ПКМ.

Проведен сравнительный анализ скорости термоокислительной деструкции пленкообразователей различной природы и доказана необходимость использования полиорганосилоксанов для разработки термостойких шпатлевок.

Обоснован выбор неорганических термостойких наполнителей, обеспечивающих минимальные внутренние напряжения в покрытиях шпатлевок с учетом влияния наполнителей на скорость термоокислительной деструкции полиорганосилоксанов. Приведены результаты оценки технологических, физико-механических, реологических и диэлектрических свойств шпатлевок марок КО-0035, КО-0066, КО-0067 и КО-0070, а также их теплостойкости при нагревании в изотермических условиях и в газодинамическом потоке.

В работе исследовали антифрикционный органопластик на основе эпоксидного связующего и комбинированного тканого наполнителя, включающего политетрафторэтиленовые и полиимидные волокна. Получены данные о его основных физических свойствах и физико-механических свойствах при одноосном растяжении. Проанализированы кривые «напряжение–деформация», установлены температурные зависимости модуля упругости, прочности и относительного удлинения при растяжении. Антифрикционный органопластик представляет собой полимерный композиционный материал толщиной 0,25–0,30 мм и плотностью 1,55 г/см³, стойкий к действию воды и авиационным нефтепродуктам. Показано, что в исследуемом интервале температур от -40 до +60°С органопластик характеризуется прочностью 30–110 МПа, модулем упругости 0,7–4,5 ГПа и деформацией 3–22%. По результатам проведенных исследований антифрикционные органопластики могут быть с успехом использованы в качестве покрытия заданного размера и формы для модификации поверхностей трения без значимого увеличения массы и изменения конструкционных особенностей изделия в условиях умеренного климата, а также в средах, обогащенных парами нефтепродуктов.

Представлены результаты влияния способа удаления аппрета на состояние поверхности углеродного волокна и его свойства, определяющие эффективность последующего нанесения на волокно защитного интерфазного покрытия и получения керамоматричного композиционного материала. Проведены физико-химический и термический анализ, испытания на прочность, исследована микроструктура углеродных наполнителей в присутствии аппрета и после его удаления. Показано, что наиболее технологически оптимальным методом является удаление аппрета посредством отжига углеродного волокна в статической атмосфере воздуха при 400°С.

Изучены защитные свойства полисульфидных герметиков (шпательный вариант) марок УТ-32НТ и ВИТЭФ-1НТ, нанесенных на образцы из магниевого сплава МА8, после выдержки в климатической камере в условиях тропического климата (в течение 7 мес) и в камере солевого тумана (в течение 2 мес), а также на образцы из магниевого сплава МЛ5 – после выдержки в топливе ТС-1. Установлено, что при работе в условиях умеренного и тропического климата шпательный вариант герметиков ВИТЭФ-1НТ или УТ-32НТ (толщина пленки 1,5–2 мм) подходит для защиты оксидированного сплава МА8 как листового, так и в контакте с заклепками на грунте КФО-30 или герметике. Герметики ВИТЭФ-1НТ и УТ-32НТ в топливе ТС-1, содержащем воду в виде отдельной фазы, имеют слабую адгезию к магниевому сплаву МЛ5 (оксидированному) и не защищают его от коррозии.

Рассмотрены силовой, деформационный и энергетический критерии разрушения. Показано, что в упругой области связь между характеристиками разрушения носит линейный характер. Определяющей критерии величиной является величина удельной объемной энергии, необходимой для образования или развития имеющейся поверхности разрушения. При этом учитывается, что не вся затраченная при образовании новой свободной поверхности энергия идет на образование поверхности. Часть энергии рассеивается в виде тепла, звуковых и электромагнитных волн. За счет этого тело уменьшает свою потенциальную энергию и таким образом сопротивляется дальнейшему разрушению. Предложена модель разрушения, в которой формула Гриффитса является частным случаем.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 3.3. «Технология прогнозирования свойств, моделирования и реализации современных процессов конструирования и производства изделий из неметаллических и композиционных материалов с использованием цифровых методов, совместимых с CAD/CAM/CAE и PLM системами («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

За период 2012–2015 гг. во ФГУП «ВИАМ» проведены важные экспериментальные работы, направленные на получение прочностных характеристик монокристаллов с ориентациями <001>, <011> и <111> из перспективных жаропрочных никелевых сплавов.

Данная работа посвящена исследованию анизотропии характеристик упругости при растяжении (коэффициента Пуассона и статического модуля упругости) монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов ВЖМ7 и ВЖМ8 с кристаллографическими ориентациями (КГО) <001>, <011>, <111> в интервале температур 20–1000°С.