Свежий номер

 
№2  2017

1.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-1-1
УДК 699.715
А. А. Селиванов, Е. А. Ткаченко, О. И. Попова, В. В. Бабанов
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ СПЛАВ В-1963 ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ СИЛОВОГО НАБОРА ИЗДЕЛИЙ СОВРЕМЕННОЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Высокопрочный сплав В-1963 системы Al–Zn–Mg–Cu с малыми добавками циркония, скандия и серебра, разработанный во ФГУП «ВИАМ», предназначен для массивных сильно нагруженных деталей (типа шпангоутов, фитингов, балок и др.) внутреннего набора планера изделий современной авиакосмической техники. Легирование сплава В-1963 серебром и скандием позволило одновременно повысить прочностные характеристики (на 10–20%) и сопротивление усталости (в 1,8–2,3 раза) по сравнению с серийными отечественными и зарубежными сплавами. В отличие от других высокопрочных сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu сплав В-1963 обладает улучшенными характеристиками свариваемости по сравнению с аналогичными сплавами без серебра, а также имеет приемлемый уровень характеристик коррозионной стойкости.

В рамках федеральных целевых программ во ФГУП «ВИАМ» и реализации комплексного научного направления 8.1. «Высокопрочные свариваемые алюминиевые и алюминий-литиевые сплавы пониженной плотности с повышенной вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [1, 2], при участии специалистов ОАО «КУМЗ» разработаны опытно-промышленные технологии изготовления (плавки и литья слитков, деформации и термической обработки) кованых, прессованных и катаных полуфабрикатов, проведены исследования комплекса свойств полуфабрикатов, выпущена нормативная документация на поковки, штамповки, прессованные полосы, плиты и сварные соединения из сплава В-1963.



2.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-2-2
УДК 669.018.44:669.245
Р. М. Назаркин, Н. В. Петрушин, А. М. Рогалев
СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА ЖС32-ВИ, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДАМИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, ГРАНУЛЬНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ И СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ

Рассмотрены особенности структурно-фазового состояния никелевого жаропрочного ренийсодержащего сплава ЖС32-ВИ, полученного методами: направленной кристаллизации монокристаллов, гранульной металлургии и селективного лазерного сплавления.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперсных высококачественных порошков сплавов на различной основе для аддитивных технологий и порошков припоев для пайки» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 



3.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-3-3
УДК 669.255
С. Б. Ломов, Т. В. Соколова, М. Ю. Малькова, А. Н. Задиранов
ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА АМОРФНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА

Рассмотрено влияние термической обработки на магнитные и механические свойства аморфного быстрозакаленного магнитомягкого сплава на основе кобальта. Показаны экспериментальные результаты зависимости микротвердости, удельного электросопротивления, начальной магнитной проницаемости, максимальной магнитной проницаемости, магнитной индукции насыщения  и коэрцитивной силы в зависимости от температуры. Представлены результаты исследования влияния термической обработки на эффективную магнитную проницаемость в переменном магнитном поле. На основании проведенных исследований сделано заключение об оптимальном режиме термической обработки. Проведенные исследования позволят установить область применения данного материала и оптимизировать магнитные свойства. Полученные результаты анализируются с позиций современных представлений.



4.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-4-4
УДК 669.295
Д. С. Горлов, С. А. Мубояджян, А. А. Щепилов, Д. А. Александров
ВЛИЯНИЕ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ НА ДЕМПФИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ КОМПОЗИЦИИ «СПЛАВ–ИОННО-ПЛАЗМЕННОЕ ПОКРЫТИЕ»

Показана возможность применения ионной имплантации при ассистированном осаждении ионно-плазменного демпфирующего покрытия в одном технологическом цикле.

Исследовано влияние ионной имплантации аргона на демпфирующую способность композиции титанового сплава ВТ6 с демпфирующим покрытием и без него для снижения амплитуды колебаний свободного конца образцов при испытаниях на вибродинамическом стенде по первой изгибной форме колебаний.

Исследована шероховатость поверхности образцов титанового сплава ВТ6 до и после нанесения демпфирующего покрытия.

Проведены металлографические исследования титанового сплава ВТ6 с демпфирующим покрытием до и после испытаний на демпфирующую способность.

Работа выполнена в рамках реализации стратегического направления 17. «Комплексная антикоррозионая защита, упрочняющие, износостойкие защитные и теплозащитные покрытия, комплексная проблема 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие эрозионные и коррозионностойкие, износостойкие, антифреттинговые покрытия для защиты деталей горячего тракта и компрессора ГТД и ГТУ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 



5.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-5-5
УДК 678.8
А. Е. Раскутин, А. В. Хрульков, Л. Н. Язвенко
ПОЛИМЕРНОЕ ПЛЕНОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПКМ (обзор)

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) все более уверенно завоевывают свое место среди конструкционных материалов в авиационной промышленности. Композиционные материалы можно без сомнения отнести к наиболее перспективным продуктам как современного, так и будущего промышленного производства. Различные технологии требуют разработки новых материалов для автоклавного, прессового и вакуумного способов формования. В настоящее время в России и за рубежом проводятся исследования, направленные на разработку материалов и технологий, позволяющих снизить затраты и трудоемкость при изготовлении изделий из ПКМ. Важную роль при разработке композиционных материалов играет их устойчивость к климатическим воздействиям, что позволяет использовать их в различных климатических зонах. Одним из материалов, позволяющих снизить трудоемкость при подготовке деталей из ПКМ к окраске и обеспечить устойчивую защиту поверхности конструкций, являются поверхностные пленки. В то время как в конструкционных клеях основными необходимыми свойствами являются прочность при растяжении и сдвиге, для поверхностных пленок важны текучесть, драпируемость, время гелеобразования, а также циклическая прочность и легкость окрашивания. Большинство полимерных пленок предпочтительнее перерабатывать автоклавным способом, но некоторые предназначены и для вакуумного формования. Поверхностные пленки обычно совместимы с широким диапазоном связующих, включая эпоксидные, фенольные и полиэфирные. Таким образом, применение полимерных поверхностных пленок целесообразно как с технической, так и с экономической стороны.



6.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-6-6
УДК 678.4
Е. В. Алифанов, А. М. Чайкун, И. С. Наумов, О. А. Елисеев
ЭЛАСТОМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПОВЫШЕННОЙ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ (обзор)

Рассмотрены эластомерные материалы с повышенной теплостойкостью. Показаны особенности подбора эластомеров для высокотемпературных уплотнителей. Даны характеристики теплостойкости резин различных типов. Описаны основные типы теплостойких каучуков и резин, особенности их применения. Представлены сравнительные характеристики отечественных теплостойких резин массового применения. Даны сведения о современных тенденциях и разработках в области создания теплостойких материалов.



7.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-7-7
УДК 678.8
М. С. Иванов, Т. А. Нестерова, М. М. Платонов
ПОЛУПРОНИЦАЕМЫЕ МЕМБРАНЫ ДЛЯ ПРОЦЕССА ВАКУУМНОЙ ИНФУЗИИ ПКМ (обзор)

Представлен обзор структур и составов мембранных тканей для изготовления полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии. Рассмотрены методы производства и материалы, применяемые при изготовлении мембранных тканей. Приведены также основные фирмы – производители мембранных тканей для вакуумной инфузии, и свойства выпускаемых ими мембранных тканей. Мембранная ткань, применяемая в процессе вакуумной инфузии, проницаема для газов, но не проницаема для связующего, поэтому дегазация пакета наполнителя происходит во время всего процесса инфузии, при этом снижается пористость до 0,2% и увеличивается объемное содержание волокна до 65%, что позволяет применять вакуумную инфузию с использованием полупроницаемой мембраны для производства элементов конструкции планера самолета. По данной технологии планируется производство цельнокомпозитных изделий или так называемых «черных крыльев» самолета МС-21.



8.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-8-8
УДК 678.8
М. И. Душин, К. И. Донецкий, Р. Ю. Караваев, И. А. Коротков
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖИДКОСТНОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (обзор)

Рассмотрены особенности формования изделий из полимерных композиционных материалов методами пропитки жидкими связующими сухих армирующих наполнителей под вакуумным давлением. Экспериментально определены величины капиллярного давления и форм-фактора при исследовании проницаемости. Исследовано влияние скорости подачи связующего и капиллярного давления на образование пористости в пластике. Даны рекомендации по скорости подачи связующего для получения минимальной пористости в пластике.



9.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-9-9
УДК 669.018.44:669.245
Е. Б. Чабина
ВЛИЯНИЕ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ ЛАНТАНОИДАМИ НА ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ГРАНИЦ ЗЕРЕН И МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ γ/γ' ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ТИПА ВЖ175

Исследовано влияние микролегирования лантаноидами (La, Pr, Nd, Gd, Dy, Ho, Lu) на состояние границ зерен и межфазных границ γ/γ' жаропрочного деформируемого сплава типа ВЖ175. Показано, что во всех исследованных композициях в литом состоянии появляется дополнительная фаза – интерметаллид на основе никеля и редкоземельных элементов (РЗЭ). Фазы, в состав которых входят микролегирующие элементы, сохраняются в термообработанном материале – как первичные, так и вторичные, расположенные по границам зерен и межфазным границам. Методом просвечивающей электронной микроскопии установлено, что наноразмерные интерметаллидные фазы декорируют границы крупной первичной γ'-фазы, внося дополнительный вклад в упрочнение материала.

Исследовано влияние температуры и напряжения на состояние границ зерен и межфазных границ сплава типа ВЖ175, в том числе составов, содержащих различные лантаноиды. После испытаний при температурах 650 и 750°С на базе ˃1000 ч по границам зерен и по межфазным границам γ/γ'-сплава типа ВЖ175 увеличивается количество вторичных карбидов и боридов. При дополнительном микролегировании Nd, Gd и Luс увеличением базы испытаний с 1000 до 3000 ч структура и локальный химический и фазовый состав не изменяются, что свидетельствует о структурной и фазовой стабильности материала.



10.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-10-10
УДК 678.8
И. А. Диков, А. С. Бойчук
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ПОР В ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ С ПОМОЩЬЮ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ (обзор)

Как известно, пористость полимерных композиционных материалов (ПКМ) снижает прочностные свойства изделий. В настоящее время во ФГУП «ВИАМ» ведутся работы по разработке технологий автоматизированного неразрушающего ультразвукового контроля пористости деталей крыла самолета. В статье рассмотрены основные способы определения объемной доли пор в изделиях из ПКМ с помощью ультразвуковых методов неразрушающего контроля. Рассмотрены различные подходы к определению пористости: с использованием коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, по скорости продольных ультразвуковых волн, по энергии шумов обратного рассеяния, по прошедшему сигналу в зеркально-теневом режиме. Описан механизм рассеяния ультразвука в ПКМ. Приведены эмпирические зависимости, полученные разными авторами, для коэффициента затухания, скорости ультразвуковых колебаний, энергии шумов обратного рассеяния от объемной доли пор в материале изделия.



11.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-11-11
УДК 678.8
Н. И. Нефедов, М. А. Хасков, А. П. Петрова, В. М. Бузник
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФТОРПАРАФИНОВ И ГИДРОФОБНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИХ ОСНОВЕ

Проведены систематические исследования термических свойств низкомолекулярных фторолигомеров – промышленных фторпарафинов марки ППУ. Использовались методы термического анализа – в частности дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и синхронного термического анализа (СТА). Выявлены особенности термического разложения материалов и поведения их при нагревании. Определена кинетика кристаллизации фторпарафинов.



12.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-2-12-12
УДК 669.018.28:669.715
Д. В. Огородов, А. В. Трапезников, Д. А. Попов, С. И. Пентюхин
РАЗВИТИЕ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ВИАМ (к 120-летию со дня рождения И.Ф. Колобнева)

Приведены основные этапы трудовой деятельности Ивана Филипповича Колобнева, а также рассмотрены сплавы, которые разработаны под его руководством. Показаны перспективы развития жаропрочных, высокопрочных и коррозионностойких литейных алюминиевых сплавов.

Накопленный опыт в области создания литейных алюминиевых сплавов реализуется в настоящее время в рамках комплексного научного направления 8.4. «Высокопрочные коррозионностойкие свариваемые магниевые и литейные алюминиевые сплавы для изделий авиакосмической техники нового поколения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)