Архив - Электронный научный журнал "ТРУДЫ ВИАМ"

Статьи

 


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





1.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-1-1
УДК 669.295
Н. А. Ночовная, П. В. Панин
ФОРМИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ В ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ ВТ5, ВТ20 И ВТ6 ПРИ ТЕРМОВОДОРОДНОЙ ОБРАБОТКЕ И ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Рассмотрен комплексный подход к преобразованию структуры и свойств полуфабрикатов из титановых сплавов путем совмещения термоводородной обработки с пластической деформацией. Показано, что в листовых полуфабрикатах толщиной 2 мм из сплавов марок ВТ5, ВТ20 и ВТ6, легированных 0,7% (по массе) водорода, с помощью термоводородной обработки и пластической деформации можно создать гетерофазную структуру, в которой α-фаза присутствует в виде двух структурных составляющих: первичной αI-фазы, обогащенной алюминием до состава α2-фазы на основе интерметаллида Ti3Al, и вторичной αдег-фазы, обедненной алюминием.



2.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-2-2
УДК 669.295
Н. А. Ночовная, А. А. Ширяев
ОПЫТ ФГУП «ВИАМ» ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ПОЛОС ИЗ НОВОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ПСЕВДО-β-ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ47

Разработана технологическая схема и режимы, в соответствии с которыми изготовлены экспериментальные образцы полос из высокопрочного псевдо-β-титанового сплава, легированного РЗМ, марки ВТ47. Проведены исследования влияния температурно-скоростных параметров межоперационной термической обработки (закалки) на механические свойства изготовленных полос.

Комплексная оценка качества экспериментальных образцов полос, включающая исследования структуры и механических свойств, показала целесообразность дальнейшего проведения работ по отработке технологий изготовления полос и фольги из сплава ВТ47.



3.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-3-3
УДК 66.017:623.4
Э. А. Елисеев, О. А. Тонышева, Н. А. Якушева
МАТЕРИАЛЫ И РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ РЕСУРС СТВОЛОВ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ, ТАНКОВЫХ И СТРЕЛКОВЫХ СИСТЕМ ВООРУЖЕНИЯ (обзор)

Стволы различных орудий и стрелкового вооружения эксплуатируются в различных атмосферных и климатических условиях контингентом войск разной степени подготовленности. Поэтому, применяются разнообразные материалы и технологии их обработки.

Требования к стволам делятся на идентичные и специфические и серьезно отличаются в зависимости от боевого назначения орудий, установки на транспортном средстве, а также калибра. Ствол является наиболее нагруженной деталью оружия и имеет ресурс значительно меньший, чем все другие узлы и детали оружия. Рассмотрены факторы, воздействующие на оружейные и орудийные стволы, материалы для изготовления стволов и способы их обработки.



4.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-4-4
УДК 621.762:669.046.516.2
А. А. Буякина, М. Н. Летников, И. Ю. Ефимочкин
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ЛЕГИРОВАНИЯ НА МОРФОЛОГИЮ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКОЙ ПОРОШКОВОЙ КОМПОЗИЦИИ ВЖ175+TiCN

Исследовано влияние основных параметров механического легирования в планетарной шаровой мельнице на текучесть и морфологию гранул металлокерамической композиции жаропрочного никелевого сплава ВЖ175 с наночастицами карбонитрида титана.

В качестве основы металлокерамической композиции использовали порошок сплава ВЖ175 с гранулометрическим составом ˂63 мкм, полученный методом газовой атомизации расплава; в качестве армирующего наполнителя – наночастицы карбонитрида титана, полученные методом плазмохимического синтеза.

Показано влияние скорости вращения размольных кювет и времени процесса на текучесть композиций и морфологию их частиц (средний диаметр и гранулометрический состав).

Определены оптимальные параметры для получения металлокерамической порошковой композиции с равномерным распределением наночастиц упрочнителя по поверхности гранул матрицы с сохранением их исходной сферической формы.



5.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-5-5
УДК 678.073
А. Е. Сорокин, М. М. Платонов, С. А. Ларионов
СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЛАВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА 12

Проведены исследования процесса кристаллизации из раствора и переработки методом селективного лазерного сплавления композиций на основе полиамида 12. Показано, что проведение процесса кристаллизации в условиях, приближенных к равновесным, в присутствии наноразмерного диоксида кремния позволяет получать порошковые композиции с оптимальным комплексом свойств. Установлено, что порошковые композиции с узким распределением частиц по размерам (от 20 до 100 мкм) и насыпной плотностью не менее 0,4 г/см3 могут быть переработаны методом селективного лазерного сплавления в однородные образцы с высокой степенью монолитности.



6.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-6-6
УДК 678.073
Г. Н. Петрова, И. В. Старостина, Т. В. Румянцева, Ю. А. Сапего
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИКАРБОНАТА ТЕРМООБРАБОТКОЙ

Приведены результаты исследований по влиянию режимов термообработки поликарбоната на качество изготавливаемых из него изделий. Показано, что выбор термопласта обусловлен высоким уровнем физико-механических свойств, размерной стабильностью, высокой точностью при литье, хорошим декоративным видом, а также расширением областей его применения.

Приведены условия необходимости проведения термообработки для данного материала. Показано, что простые по конфигурации, тонкостенные, неответственного назначения детали можно не подвергать термообработке; в то же время детали, работающие в области высоких температур, в поверхностно-активных средах, сложной конфигурации и имеющие металлическую арматуру, целесообразно подвергать термообработке. Приведены результаты влияния различных режимов термообработки (закалка, отжиг и др.) на физические, прочностные и деформационные свойства образцов материала.

На основании полученных результатов испытаний выбраны оптимальные варианты термообработки поликарбоната.



7.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-7-7
УДК 699.81:678.073
Г. Н. Петрова, Ю. А. Сапего, С. А. Ларионов, М. М. Платонов, А. Б. Лаптев
ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ 3D-ТЕХНОЛОГИИ

Приведены результаты исследований пожаробезопасных термопластичных материалов, разработанных во ФГУП «ВИАМ» для использования в FDM аддитивной технологии 3D-печати. Сформулированы требования по уровню эксплуатационных и технологических характеристик, которым должны отвечать такие материалы.

Рассмотрены физико-механические, реологические и пожаробезопасные свойства разработанных термопластичных композиций на основе поликарбоната и полиамида. Приведены результаты испытаний образцов, полученных по традиционной технологии литья под давлением и инновационным способом 3D-печати. Показано, что разработанные материалы по уровню свойств и технологичности не уступают зарубежным аналогам.

Определена взаимосвязь технологических параметров послойного синтеза (температуры экструдера и камеры) и ориентации молекул в стренге полимера с точностью 3D-печати и прочностными свойствами объекта.

Полученные закономерности позволят значительно ускорить процесс печати объектов из термопластичных материалов по FDM аддитивной технологии и повысить их качество.



8.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-8-8
УДК 620.179
А. А. Беляев, Е. Е. Беспалова, С. М. Паярель
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПОМОЩЬЮ ЩЕЛЕВОГО РЕЗОНАТОРА

В авиационной и космической технике широкое применение находят материалы, обеспечивающие поглощение или прохождение электромагнитной энергии – радиопоглощающие (РПМ) и радиопрозрачные материалы. При проектировании РПМ – особенно многослойных и широкополосных – очень важным моментом является определение экспериментальным путем коэффициента отражения (КО), диэлектрических и магнитных характеристик отдельных слоев материалов в заданном диапазоне частот – от дециметровых до миллиметровых длин волн. Одним из наиболее простых методов измерения диэлектрических и магнитных свойств материалов является волноводный метод. Однако измерениям проницаемостей в измерительных волноводах присущи большие погрешности, связанные с неточностью изготовления образцов. Кроме того, на частотах ˃10 ГГц размеры сечения волновода становятся меньше неоднородностей гетерогенных материалов, что не позволяет проводить измерения на этих частотах. Измерения проводятся только в отдельных точках диапазона и чрезвычайно трудоемки. Резонаторные методы обеспечивают бо́льшую точность измерения диэлектрической проницаемости. В данной статье описаны метод и особенности измерения диэлектрических характеристик неметаллических материалов с помощью щелевого резонатора. Приводятся результаты измерений стеклопластиков и проведено их сравнение с результатами измерений волноводным методом.



9.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-9-9
УДК 665.939.5
А. П. Петрова, А. Ю. Исаев
ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ КАРБОРАНСОДЕРЖАЩИХ КЛЕЯЩИХ СИСТЕМ

Показано влияние модификации карборанами на термическую стойкость клеящих систем на основе различных типов полимеров (фенолокаучуковых, фенолокремнийорганических, полиуретановых, элементорганических). Приведены данные по влиянию строения карборановых групп (о- или м-карбораны), способы их введения в клеевые композиции на теплопрочностные характеристики клеевых соединений. Показано, что термическая деструкция карборансодержащих клеящих систем протекает по иному механизму, чем не содержащих карборановых групп аналогов. Особенностью карборансодержащих систем является их структурирование в области температур 250–500°С как на воздухе, так и в инертной среде, с участием карборановых фрагментов макромолекул с образованием новых, энергетически прочных химических межмолекулярных связей.



10.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-10-10
УДК 678.067.5
М. И. Вавилова, А. О. Курносов, Д. А. Мельников
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫХОДНОГО КОНТРОЛЯ ПРЕПРЕГА СТЕКЛОПЛАСТИКА ДЛЯ ОЦЕНКИ СТАБИЛЬНОСТИ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА

Рассмотрено применение статистических методов контроля для оценки стабильности процесса производства. Описаны основные принципы и порядок построения контрольных карт Шухарта для управления процессом производства. На примере процесса производства препрега стеклопластика марки ВПС-33 проведена статистическая обработка результатов выходного контроля по показателям массовой доли летучих продуктов и содержания связующего. Проведен анализ контрольных карт Шухарта, а также оценка управляемости технологического процесса производства препрега стеклопластика.



11.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-11-11
УДК 620.178.35
А. В. Гриневич, В. С. Ерасов, Н. А. Якушева, А. Л. Терехин
УСТАЛОСТНАЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТАЛИ ВКС-9 В УСЛОВИЯХ СИММЕТРИЧНОГО НАГРУЖЕНИЯ «РАСТЯЖЕНИЕ–СЖАТИЕ» И «ИЗГИБ С ВРАЩЕНИЕМ»

Приведены результаты усталостных испытаний высокопрочной стали ВКС-9, разработанной для применения в шасси самолетов и других высоконагруженных деталях летательных аппаратов. Проиллюстрирована основная сложность разработки высокопрочных сталей, обусловленная тем, что несущая способность конструкции с концентратором напряжений оказывается существенно ниже предела прочности, определенного на стандартном образце. Наряду с оценкой сопротивления материала хрупкому разрушению критерий усталостного разрушения также является основой определения несущей способности. Исходя из аппаратурного оснащения, отечественная практика испытаний на усталость базировалась на нагружении по схеме «изгиб с вращением». Американские справочники предоставляют данные по усталости, полученные при испытаниях по схеме нагружения «растяжение–сжатие». Для корректного сравнения данных по усталости  проведены сравнительные испытания высокопрочной стали ВКС-9 по различным схемам нагружения. Установлено, что пределы ограниченной выносливости на базах 104–106 циклов при испытании по схеме нагружения «изгиб с вращением» превышают пределы выносливости, определенные при испытаниях по варианту «растяжение–сжатие».



12.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-12-12
УДК 621.791.37.042.2-034.24
В. И. Титов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОРА В ПРИПОЯХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ ВПр24 И ВПр27

В результате проведенной научно-исследовательской и экспериментальной работы по возможности определения содержания бора в припоях на основе никеля ВПр24 и ВПр27 применен фотометрический метод анализа. Основным реагентом выбран Н-резорцин. С использованием данного реагента реакция проходит в слабокислой среде, отсутствует необходимость экстракции образующегося комплекса органическими растворителями.

При проведении эксперимента установлено, что один из компонентов припоя – ниобий – взаимодействует с реагентом Н-резорцином и тем самым отрицательно влияет на возможность правильного определения содержания бора. Маскирующим реагентом, позволяющим получить корректные результаты анализа, выбран комплексон III. Для предотвращения потерь бора в процессе пробоподготовки необходимо добавлять фосфорную кислоту.

В результате проведенных исследований разработана методика определения содержания бора в интервале концентраций 0,1–3,0% (по массе) в припоях на основе никеля ВПр24 и ВПр27.