В МАИ изобрели новый вид сплава для авиадвигателей

Учёные Московского авиационного института (национального исследовательского университета) презентовали новый вид сплавов и целый технологический процесс от производства слитков до деформированных полуфабрикатов для авиационных двигателей. Несомненно, это можно назвать прорывом в области двигателестроения. Речь идёт о создании полуфабрикатов из жаропрочного сплава на основе интерметаллида титана с регламентированной структурой и комплексом свойств для изготовления газотурбинных двигателей и энергетических установок широкого применения. Данная технология получила вторую премию «Авиастроитель года» в номинации «Лучший инновационный проект».
Проект разрабатывался под руководством академика Александра Ильина, заведующего кафедрой «Материаловедение и технология обработки материалов» института № 1 МАИ. О том, что представляет собой работа, о планах на будущее и уже реализованных проектах интернет-порталу mai.ru рассказал заместитель директора по научной работе института Иван Грушин.
Сплав будущего
В настоящее время, как в России, так и во всем мире, промышленное (и опытно-промышленное) производство жаропрочных интерметаллидных титановых орто-сплавов отсутствует. Основной причиной этого являются нерешённые технологические проблемы производства слитков и деформированных полуфабрикатов требуемого качества, уровня свойств и стоимости. Именно на решение этих проблем и был направлен проект. Сейчас для изготовления наиболее напряжённых деталей газотурбинных двигателей и других силовых установок, работающих при температурах до 700 С, преимущественно используются жаропрочные стали. Использование более лёгких жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов титана позволит снизить массу одной самолётной газотурбинной установки типа ПД-14 или SAM146 примерно на несколько десятков килограммов и при этом повысить эксплуатационные характеристики в целом. Для авиации это немаловажно.
Важнейший аспект при выборе сплавов для деталей, работающих при повышенных температурах в условиях сложного нагружения, таких, например, как компрессор высокого давление газотурбинного двигателя, и, в частности, лопатки и диски, это не только сохранение заданных эксплуатационных характеристик готовых деталей, но и технологические свойства, обеспечивающие получение конкретного изделия. В ходе выполнения проекта разработан комплексный технологический процесс производства полуфабрикатов из сплавов на основе из интерметаллида титана с орто-фазой. Он включает в себя разработку технологии изготовления слитков и деформированных полуфабрикатов и термической обработки для обеспечения регламентированной структуры и гарантированного уровня.
– Эти материалы при эксплуатации имеют более высокое сопротивление ползучести, термостабильность, жаропрочность и жаростойкость по сравнению с конструкционными жаропрочными -сплавами, – утверждает Иван Грушин.
Кстати, испытание огнём ноу-хау прошло успешно. Изделия из этих сплавов выдерживают рабочие температуры порядка 650 С в сложнонагруженном состоянии и сохраняют свои свойства благодаря созданной структуре.
Отклик получен
Элементы технологического процесса получения титанового сплава на основе интерметаллида титана уже запатентованы. Ноу-хау получило положительную оценку от ряда производственных предприятий, входящих в состав Объединённой двигателестроительной корпорации. Среди них – Уфимское моторостроительное производственное объединение, ММП им. В. В. Чернышёва, НПО «Сатурн», НПЦ газотурбостроения «Салют» и другие.

Также по теме: