Свежий номер

 
№1  2017

1.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-1-1
УДК 629.7.023.224
Д. С. Кашин, П. А. Стехов
РАЗРАБОТКА ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ

Проведены исследования изотермической жаростойкости образцов из жаропрочного сплава на основе ниобия для деталей ГТД с жаростойкими покрытиями при температуре 1350°С на базе испытаний 15 ч. Проведены исследования микроструктур покрытий в исходном виде и после испытаний на жаростойкость образцов из жаропрочного сплава на основе ниобия с покрытиями. Покрытия Si и Cr+Si после испытаний имеют равномерную и однородную структуру и обеспечивают защиту образцов из жаропрочного сплава на основе ниобия. Исследовано влияние структурной неоднородности поверхности образцов из жаропрочного сплава на основе ниобия на защитные свойства жаростойкого покрытия. Определено, что наличие дефектов в поверхностном слое жаропрочного сплава на основе ниобия приводит к катастрофическому снижению жаростойкости покрытия.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие коррозионные 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») 



2.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-2-2
УДК 669.018.44
А. А. Смирнов, С. А. Будиновский
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БАРЬЕРНОГО СЛОЯ НА ЖАРОСТОЙКОСТЬ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЛОПАТОК ТВД ИЗ СПЛАВА ЖС32

Рассмотрено влияние барьерных нитридных и карбидных слоев на жаростойкость композиций из жаропрочного сплава ЖС32 с жаростойкими покрытиями. Проведены исследования микроструктуры барьерных слоев в структуре покрытий в исходном состоянии и после испытаний на жаростойкость при температурах 1150 и 1200°С на базах 500 и 100 ч соответственно. Изучена кинетика изменения состава барьерных слоев, а также их влияние на защитные свойства покрытия. Установлено, что использование в структуре защитного жаростойкого покрытия состава NiCrAlTaReYHf+AlNiY нитридного барьера повышает жаростойкость композиции «сплав ЖС32–покрытие».

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие эрозионно- 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»)



3.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-3-3
УДК 620.179:620.197
П. Н. Медведев, С. А. Мубояджян
РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО СЛОЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ZrO2•Y2O3

Проведена оценка структуры керамического слоя теплозащитного покрытия (ТЗП), нанесенного на лопатку из никелевого сплава ЖС6У. Структурным аспектом являлась кристаллографическая текстура, а оценочными параметрами – ось и рассеяние текстуры. Рассмотрены методические вопросы получения данной информации из рентгеновского дифракционного спектра. Эти характеристики позволяют судить о кристаллографическом направлении роста столбчатых зерен покрытия. Среднее отклонение роста зерен от направления, перпендикулярного поверхности, составляет 10 град. Разработана методика количественной оценки текстурных параметров по обратным полюсным фигурам (ОПФ).



4.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-4-4
УДК 621.9.044
С. В. Попова, Д. А. Добрынин, С. А. Мубояджян, С. А. Будиновский
УДАЛЕНИЕ ЖАРОСТОЙКИХ КОНДЕНСАЦИОННО-ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЕРХНОСТИ ЛОПАТОК ГТД ДО И ПОСЛЕ НАРАБОТКИ

Важным звеном технологии ремонта лопаток турбины ГТД является удаление отработанных покрытий с поверхности лопатки сложного профиля. Разработан способ удаления жаростойких конденсационно-диффузионных покрытий в электролитной плазме направленной струей электролита, который позволяет осуществлять равномерное послойное удаление жаростойкого покрытия с подложки из жаропрочного никелевого сплава. Особенностью процесса является универсальность используемых электролитов, не требующих корректировки по составу при удалении жаростойких конденсационно-диффузионных покрытий различной степени легирования.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.11. «Энергоэффективные, ресурсосберегающие прогрессивные технологии механической обработки металлических и неметаллических материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 



5.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-5-5
УДК 669.018.95:621.775.8
О. И. Гришина, В. М. Серпова
ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТЫХ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (обзор)

Контроль упругопластического поведения металлических композиционных материалов, армированных непрерывными волокнами, является наиболее важной задачей, определяющей эксплуатационные качества как самого материала, так и элементов конструкций. Рассмотрены методы контроля, которые в совокупности дают полное представление о механизме разрушения, прочностных и упругих характеристиках металлического композиционного материала, армированного непрерывными однонаправленными волокнами. Показано, что на поведение материала при приложении нагрузки особое значение оказывают технологические дефекты, возникающие в процессе изготовления.



6.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-6-6
УДК 677.014
А. М. Зимичев, Н. М. Варрик, А. В. Сумин
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ НЕПРЕРЫВНЫХ ТУГОПЛАВКИХ ВОЛОКОН

Керамические волокна в настоящее время являются приоритетным объектом разработки для использования их в качестве основного компонента теплозащитных и теплоизоляционных материалов высокотемпературного назначения. В данной работе исследованы особенности процесса формования непрерывного волокна на основе оксида алюминия золь-гель методом, а также образование включений в высокоплотных волокнообразующих растворах в процессе упаривания. Установлено, что наличие второй жидкой фазы в формовочном растворе может препятствовать процессу формования.



7.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-7-7
УДК 669.018.95
М. В. Постнова, В. И. Постнов
РОЛЬ СТРУКТУР МПКМ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВИБРОУСТАЛОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГТД

В ходе эксплуатации реверса двигателя Д18Т выявлено 32 случая разрушения обшивок из сплава Д16 подвижного корпуса реверсивного устройства РУ-18Т. Для повышения ресурса данного агрегата необходимо в качестве материала обшивки внутреннего тракта (типа «корона») использовать металлополимерный материал Алор Д16/41. Для производственного внедрения металлополимерного материала Алор Д16/41 в состав конструкций самолета проведены технологические исследования его свойств. Исследования показали, что способность слоистых металлополимерных композиционных материалов (МПКМ) к формоизменениям зависит от схемы армирования волокон относительно направления деформирования. Отработаны также все известные технологические процессы формообразования деталей. В связи с тем, что агрегаты реверса в процессе эксплуатации подвергаются виброакустическим нагрузкам, проведены исследования по их звукоизоляции. Использование в качестве материала обшивки мотогондолы Алора Д16/41 позволило снизить массу данной конструкции на 10% и значительно повысить ее виброусталостные характеристики.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и тех-нологий их переработки на период до 2030 года») 



8.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-8-8
УДК 678.067.5
Д. А. Мельников, А. А. Громова, А. Е. Раскутин, А. О. Курносов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И ПРОЧНОСТИ СТЕКЛОПЛАСТИКА ВПС-53/120

Приведены теоретические подходы к расчету упруго-прочностных характеристик при растяжении композиционных материалов на основе тканых наполнителей. Описаны методы изготовления образцов отверждающихся связующих для испытаний на растяжение. Исследовано влияние метода изготовления образцов на определяемые упруго-прочностные характеристики эпоксидного связующего ВСЭ-34. Проведен теоретический расчет, а также получены экспериментальные значения прочности и модуля упругости при растяжении стеклопластика ВПС-53/120. Приведено сравнение теоретически рассчитанных значений с экспериментальными.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 



9.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-9-9
УДК 620.179
В. И. Титов
ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАНТАЛА (1,0–5,0% по массе) В ТУГОПЛАВКИХ НИОБИЕВЫХ СПЛАВАХ С РЕАГЕНТОМ ПИРОГАЛЛОЛ

Приведены исследования по разработке методики определения тантала в тугоплавких ниобиевых сплавах с реагентом пирогаллол. Проанализирован литературный материал по данной проблеме, опубликованный в различных научных источниках. В результате суммирования и обобщения полученных данных, результатов проведенной работы установлено, что определение тантала с пирогаллолом в тугоплавких ниобиевых сплавах возможно на фоне присутствия матрицы – ниобия и химических элементов, которые легируют сплав (цирконий, гафний, титан). Лишь легирующий сплав молибден также образует окрашенный комплекс, светопоглощение которого пропорционально концентрации молибдена.

С целью нивелирования мешающего определению тантала содержания молибдена градуировочный график для определения тантала строят с учетом влияния молибдена. Для предотвращения окисления пирогаллола кислородом воздуха (в результате чего он темнеет) цветную реакцию проводят в восстановительной среде.

Таким образом, разработанный метод позволяет проводить прямое фотометрическое определение тантала на фоне основы сплава – ниобия и легирующих элементов, кроме молибдена.

В результате проведенных исследований разработана методика прямого фотометрического определения тантала (1,0–5,0% по массе) в тугоплавких ниобиевых сплавах с реагентом пирогаллол, с которым он образует комплексное соединение желтого цвета.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 2.1. «Фундаментально-ориентированные исследования» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 



10.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-10-10
УДК 620.1:669.295
М. Р. Орлов, С. А. Наприенко
РАЗРУШЕНИЕ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ В МОРСКОЙ ВОДЕ

Методом растровой электронной микроскопии исследованы особенности статического и малоциклового усталостного разрушения двухфазных титановых сплавов ВТ3-1, ВТ6, ВТ8, ВТ9, ВТ18У и ВТ22 в морской воде и воздушной атмосфере.

Определены пороговые значения коэффициентов интенсивности напряжений в условиях статического замедленного разрушения  и малоциклового нагружения  соответствующие началу движения трещин по механизму коррозионного растрескивания.

Работа выполнена в рамках реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» [1]:

– направление 2. «Фундаментально-ориентированные исследования, квалификация материалов, неразрушающий контроль»;

– направление 18. «Климатические исследования для обеспечения безопасности и защиты от коррозии, старения и биоповреждения материалов, конструкций и сложных технических систем в природных средах».



11.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-11-11
УДК 678.747.2
А. С. Бойчук, В. Ю. Чертищев, И. А. Диков
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТЕСТ-ОБРАЗЦОВ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА С РАЗЛИЧНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДИК ОЦЕНКИ ПОРИСТОСТИ НЕРАЗРУШАЮЩИМ МЕТОДОМ

Рассмотрено опробование способов получения специальных образцов из углепластика с различным значением пористости при автоклавном формовании и методом инфузии. Приведены результаты опробования способов получения пористости в образцах методом инфузии при пониженном давлении, путем закачивания воздуха в связующее, при уменьшении количества закачиваемого связующего, а также при добавлении в связующее порообразователей. Представлены результаты опробования получения пористости в углепластике путем автоклавного формования без внешнего давления и формования в термошкафу при снижении разрежения под вакуумным мешком до 0,03–0,05 ат.



12.
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-1-12-12
УДК 678.4
А. М. Чайкун, И. С. Наумов, Е. В. Алифанов
РЕЗИНОВЫЕ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (обзор)

Обзор посвящен резиновым уплотнительным материалам, нашедшим широкое применение в изделиях авиационной техники. Представлены основные типы уплотнителей, особенности их конструирования и эксплуатации. Описаны как уплотнители массового использования, так и уплотнители со специальными функциями. Даны их основные эксплуатационные характеристики и особенности применения. Показаны основные свойства резин, применяемых для изготовления уплотнителей.