Титан №2 2021

Titan_№2-2021_обл_1.jpg

Материаловедение

 

ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКОВОЙ МАТРИЦЫ И ПРОВОЛОКИ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА, ОБЛАДАЮЩИХ ВЫСОКИМИ УПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ

 

Д.Е. Гусев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: gusev-home@mail.ru

М.Ю. Коллеров, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Е.А. Лукина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Р.Е. Виноградов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

 

Исследовано механическое поведение при изгибе композиционных материалов из углепластиковой матрицы, армированной сверхупругой проволокой из никелида титана. Показано влияние количества слоев углеволокна и объемной доли армирующих элементов из сплава на основе никелида титана на упругие характеристики (модуль упругости, предел пропорциональности и соответствующую ему деформацию) композиционного материала. Выявлено повышение упругих и прочностных характеристик композиционного материала при его армировании сверхупругой проволокой.

 

Ключевые слова: никелид титана, композиционный материал, углепластик, механические испытания, упругая деформация, сверхупругость.

 

СОЗДАНИЕ ГРАДИЕНТНЫХ СТРУКТУР В КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВКАХ ЭНДОПРОТЕЗОВ ИЗ СПЛАВА ВТ6 ТЕРМОВОДОРОДНОЙ ОБРАБОТКОЙ

 

А.В. Нейман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ), e-mail: mitom@implants.ru

А.М. Мамонов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)

Е.О. Агаркова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)

А.В. Овчинников, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)

 

Исследована возможность формирования градиентной структуры в крупногабаритных заготовках эндопротезов из титанового сплава ВТ6 методами термоводородной обработки. Показано, что полученная структура представлена мелкодисперсной смесью α- и β- фаз в поверхностных слоях глубиной до 5 мм и бимодальной структурой в сердцевине. Сформированная структура обеспечила существенный градиент твердости по сечению заготовок, с уровнем не менее 37 ед. HRC в поверхностном слое.

Ключевые слова: термоводородная обработка, градиентная структура, твердость, титановые сплавы, эндопротезы.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТИ ОПЫТНОГО ЖАРОПРОЧНОГО ПСЕВДО-α ТИТАНОВОГО СПЛАВА ТИПА ВТ20

 

М.А. Горбовец, Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский институт авиационных материалов», Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ»)

С.А. Голынец, Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский институт авиационных материалов», Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ»), e-mail: lab33@viam.ru

С.А. Монин, Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский институт авиационных материалов», Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ»)

О.С. Кашапов, Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский институт авиационных материалов», Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ»)

 

Проведены испытания по определению характеристик прочности нового опытного жаропрочного псевдо-α титанового сплава типа ВТ20. Установлено, что по характеристикам кратковременной и длительной прочности, ползучести, многоцикловой усталости опытный сплав превосходит аналогичный по классу сплав ВТ20 и при этом не уступает двухфазному сплаву ВТ9. Определено влияние концентратора напряжений  на характеристики малоцикловой и многоцикловой усталости.

 

Ключевые слова: титановые сплавы, микроструктура, механические свойства, температура испытания, усталость.

 

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ  ПРУТКОВ ИЗ СПЛАВА Ti-6Al-4V В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОЧНОСТНЫХ ЭКВИВАЛЕНТОВ ПО АЛЮМИНИЮ И МОЛИБДЕНУ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 20–600°С

 

Ю.Б. Егорова, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: egorova_mati@mail.ru

Л.В. Давыденко, ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», e-mail: mami-davidenko@mail.ru

И.М. Мамонов, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: mamonovim@mati.ru

А.В. Шмырова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: shmyrovaalisa@mail.ru

 

На основе анализа производственных данных исследованы корреляционные связи механических свойств с содержанием легирующих элементов и примесей, диаметром прутков, параметрами структуры после отжига по промышленным режимам катаных, кованых и прессованных прутков диаметром 15–150 мм из различных модификаций титанового сплава Ti-6Al-4V. Обоснованы регрессионные зависимости для оценки средних значений  механических свойств прутков от прочностных эквивалентов легирующих элементов и примесей по алюминию и молибдену в интервале температур от 20 до 600°С.

 

Ключевые слова: химический состав, прутки, титановый сплав Ti-6Al-4V, механические свойства, эквиваленты по алюминию и молибдену, отжиг, прогнозирование.

 

ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ БАЛЛОНОВ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

 

С.В. Сериков, ООО «СУРА ЛТД», e-mail: suraltd1992@gmail.com

 

В работе сопоставляются эксплуатационные характеристики баллонов из сплавов титана 14, ВТ14 с баллонами из титанового сплава ПТ7М. Показана перспективность применения сферических баллонов из сплава ПТ7М. Особенно при соблюдении запаса прочности и малом весе.

 

Ключевые слова: баллоны, сплавы титана, предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость, удельная работа разрушения, интенсивная нагрузка.

 

 

Технологии производства

 

О ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА ПОКОВОК Ш-ОБРАЗНЫХ КРОНШТЕЙНОВ ИЗ СПЛАВА ВТ14

 

В.И. Галкин, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

П.А. Головкин, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: p.golovkin@pluton.msk.ru

С.А. Фесенко, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Е.А. Давыдкина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: davydkinaelena@yandex.ru

 

Проведено математическое моделирование процесса штамповки Ш-образных поковок кронштейнов из титанового сплава ВТ14. Показаны способы повышения однородности их структуры путём управления схемой деформации исходной заготовки и температурой её нагрева. Установлено, что повышение равномерности протекающих в процессе формообразования поковки структурных и фазовых превращений позволяет без изменения штамповой оснастки и применяемого оборудования повысить её качество и равномерность механических свойств.

 

Ключевые слова: поковка, деталь, деформация, структура, титановый сплав, механизмы деформации, фазовые превращения, структурные превращения, механические свойства, трещиностойкость.

 

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ОРТОРОМБИЧЕСКИХ АЛЮМИНИДОВ ТИТАНА МЕТОДОМ ГИДРИРОВАНИЯ–ДЕГИДРИРОВАНИЯ

 

К.С. Сенкевич, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: senkevichks@yandex.ru

О.З. Пожога, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: toksyk@gmail.com

 

Изучена возможность получения мелкодисперсных порошков из интерметаллидного титанового сплава ВТИ-4 методом гидрирования–дегидирования. Установлено, что шаровой размол гидрированного до 2 масс. % водорода быстрозакаленного волокна из сплава позволяет получить мелкодисперсный порошок гидрида интерметаллида. Последующий вакуумный отжиг приводит к разложению гидрида и получению порошка интерметаллидного сплава с однофазной β-структурой.

 

Ключевые слова: орторомбический алюминид титана, быстрое затвердевание расплава, порошки, гидрирование–дегидрирование.

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

 

Г.М. Мустафа, ООО «НПП ЛМ Инвертор», e-mail: gmm-mail@yandex.ru

С.В. Чистилин, ООО «НПП ЛМ Инвертор», e-mail: svchistilin@lm-inverter.ru

А.Б. Ермаков, ООО «НПП ЛМ Инвертор», e-mail: alboer@yandex.ru

С.И. Гусев, ООО «НПП ЛМ Инвертор», e-mail: gusev-si@lm-inverter.ru

 

Обсуждаются вопросы использования мощных высоковольтных источников питания (ВИП) для технологических установок электронно-лучевой плавки металлов. Использование промежуточной частоты преобразования энергии позволило минимизировать массу и габаритные размеры ВИП и существенно улучшить их эксплуатационные характеристики. В качестве элементной базы преобразователей частоты использованы транзисторы с изолированным затвором (IGBT). Трансформаторы-выпрямители выполнены на основе ферритовых магнитопроводов с сухой воздушно-барьерной изоляцией. Описаны конструкции и характеристики ВИП на напряжение 30–40 кВ мощностью 150–450 кВт, созданные в Научно-производственном предприятии ООО «НПП ЛМ Инвертор».

 

Ключевые слова: промежуточная частота, технологическое короткое замыкание, автоматическое повторное включение.