Материаловедение

 

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА ИЗ ТИТАНОВОГО ПСЕВДО-β-СПЛАВА СИСТЕМЫ Ti-al-Mo-V-Cr-Fe

​

А.С. Кудрявцев, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru;

Н.В. Третьякова, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru;

Е.В. Чудаков, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru;

В.П. Кулик, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru;

А.В. Берестов, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: berestov@vsmpo.ru

В.А. Михайлов, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: berestov@vsmpo.ru

 

Исследовано влияние частичной замены эвтектоидообразующего β-стабилизатора хрома на изоморфный β-стабилизатор ванадий на структуру и механические свойства толстолистового проката из титанового псевдо-β-сплава композиции Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe после упрочняющей термической обработки с различными режимами старения. Оптимальный комплекс свойств достигнут при замене 1,4% хрома на 3,5% ванадия относительно базового состава.

 

Ключевые слова: титановые сплавы, крупногабаритные плиты, упрочняющая термическая обработка, структура, механические свойства.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРУТКОВ ИЗ СПЛАВА ВТ6 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И РЕЖИМОВ ОТЖИГА 

​

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

С.В. Скворцова ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail:scvortsova@implants.ru

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

Е.В. Чибисова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: echibisova@mail.ru

О.Н. Гвоздева, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

 

Проведены статистические исследования химического состава и  механических свойств катаных прутков из сплава ВТ6 диаметром 15–150 мм после отжига по различным режимам. Предложены регрессионные зависимости для обеспечения регламентируемых значений механических свойств в соответствии отраслевыми стандартами. Показано, что для исключения возможности образования α2-фазы и обеспечения регламентируемого уровня механических свойств прутки должны иметь химический состав, эквивалентный =8,0±0,5%, =3,2±0,5%. Предложены рекомендации для повышения стабильности свойств прутков с разной структурой и исключения брака путем корректировки режимов отжига и содержания основных компонентов и примесей с учетом технологического разброса.

 

Ключевые слова: катаные прутки, титановый сплав ВТ6, химический состав, механические свойства, термическая обработка, статистические исследования, стабильность свойств.

 

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ИСПЫТАНИИ В КРИОГЕННОЙ ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР

 

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

 

В работе сформулирован метод идентификации металлов, в частности, титановых сплавов относительно эксплуатационной надежности, основанный на сравнении совокупности физико-механических параметров (σb, σ02, δ5, μ, А*, έ, Т). Приведены примеры для титановых сплавов ВТ1-00, ВТ1-0, ВТ-1, ВТ6, Ti-5Al-2,5Sn, Ti-5Al-2,5Zr, деформированных при криогенной температуре (до 4,2 К). Отмечена зависимость модуля Юнга титановых сплавов в области отрицательных температур испытания.

 

Ключевые слова: титан, вязкопластическая среда, предел прочности, относительное удлинение, коэффициент динамической вязкости, работа разрушения, скорость деформации, геном металла.

 

 

Технологии производства

​

ПОЛУЧЕНИЕ ПРЕКУРСОРА V-Al-N ПУТЕМ АЗОТИРОВАНИЯ В РЕТОРТЕ ПОРОШКОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ СПЛАВОВ V(50–74)-Al ПРИ ДАВЛЕНИИ АЗОТА 0,1 МПа

 

Д.В. Таранов, ООО «ПОЗ-Прогресс», e-mail: poz-progress@yandex.ru

А.В. Ларионов, ФГБУН Институт металлургии УрО РАН, e-mail: a.v.larionov@ya.ru

С.В. Жидовинова, ФГБУН Институт металлургии УрО РАН, e-mail: pcmlab@mail.ru

Р.И. Гуляева, ФГБУН Институт металлургии УрО РАН, e-mail: pcmlab@mail.ru

С.М. Пикалов, ФГБУН Институт металлургии УрО РАН, e-mail: s.pikalov@mail.ru

А.Н. Рылов, АО «Уралредмет», e-mail: uralredmet@uralredmet.ru

М.В. Трубачев, АО «Уралредмет», e-mail: uralredmet@uralredmet.ru

 

Методами термогравиметрического, дифференциально-термического, рентгенофазового и химического анализов подтверждена возможность азотирования порошков промышленных сплавов V(50–74)-Al при давлении азота 0,1 МПа. Установлено, что на степень азотации сплавов влияют температура, скорость нагрева, крупность порошков, а также их исходный состав. Обработкой в реторте в токе азота при Т = 1200°С порошковой смеси промышленного сплава V(65)-Al с алюминием может быть получен прекурсор V-Al-N, химический (N = 15,7 масс. %) и фазовый (V(Al)т.р., VN, AlN) составы которого аналогичны таковым для азотсодержащего материала, получаемого методом СВС и используемого в настоящее время для выплавки азотсодержащих V-Al лигатур, предназначенных для микролегирования азотом конструкционных титановых (α+β)-сплавов.

 

Ключевые слова: ванадий, алюминий, азот, прекурсор, реторта, фазовый состав

 

МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ В ЗАДАЧАХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ВЫПЛАВКЕ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

 

М.А. Ваганов, ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, e-mail: ma.vaganov@gmail.com

В.И. Казаков, ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, e-mail: vasilykazakov@mail.ru

А.В. Коняшин, ООО «Титаниум», e-mail: akonyashin@yandex.ru

О.Д. Москалец, ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, e-mail: molegd@mail.ru

А.С. Параскун, ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, e-mail: artur.paraskun@gmail.com

А.В. Рудинский, e-mail: ar13113@ya.ru

А.Ю. Ташкинов, ООО «Титаниум», e-mail: atashkinov@yandex.ru

 

Рассматривается индикация смоделированного излучения меди, возникающего при прожоге медных кристаллизаторов во время плавки тугоплавких металлов, с помощью многоканального оптического спектрометра. Полученные экспериментальные результаты показали возможность и целесообразность применения такого спектрометра в качестве прибора контроля в реальных условиях для предотвращения аварийных ситуаций при выплавке тугоплавких металлов.

​

Ключевые слова: тугоплавкие металлы; прожог медных кристаллизаторов; излучение меди; аварийная ситуация; спектральная линия; оптический многоканальный спектрометр.

 

 

Технологии обработки

​

ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ ПРИПУСКА ПРИ ЧЕРНОВОЙ ОБРАБОТКЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ титанового сплава ВТ6

 

Т.В. Ломаева, ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», e-mail: lomaeva@yandex.ru

С.Д. Кугультинов, ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», e-mail: kugultinov2015@mail.ru

 

В статье приводятся результаты экспериментальных исследований влияния глубины резания на силу резания и методика назначения величины припуска при черновом точении и растачивании штампованных заготовок для крупногабаритных деталей ракетной техники из титанового сплава ВТ6.

В результате проведенных исследований была получена эмпирическая зависимость силы резания от глубины резания, и создана методика назначения величины припуска, что очень важно при обработке крупногабаритных штампованных заготовок.

 

Ключевые слова: обработка резанием титановых сплавов, сила резания, коэффициент усадки стружки, экспериментальные исследования.

 

 

Применение. Качество. Рынок

 

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТИТАНОВЫХ ДЕТАЛЕЙ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В УЗЛАХ ТРЕНИЯ И УПЛОТНЕНИЯХ

 

Б.Г. Ушаков, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru

А.В. Кочергин, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru

 

В настоящей статье рассмотрены материалы и покрытия, обеспечивающие работоспособность титановых деталей, эксплуатируемых в узлах трения и уплотнениях.

Для высоконагруженных узлов, работающих в условиях полусухого (граничного) трения, были выбраны вольфрамоникелевые композиционные материалы системы WC-Ni-C.

Для применения титановых сплавов в уплотнениях, были проведены исследования образца из титанового сплава ПТ-3В с напылением карбида вольфрама в паре с углерод-карбидокремниевым материалом.

Все испытанные материалы и покрытия прошли полный цикл испытаний и показали хорошие результаты по износостойкости и коэффициенту трения.

 

Ключевые слова: титановые сплавы, трение, покрытия, износостойкость, вольфрамоникелевые композиционные материалы, углерод-карбидокремниевый материал, напыление.

 

РАСЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ТИТАНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ЛУЧИСТО-КОНВЕКТИВНОМУ НАГРЕВУ

 

Н.О. Борщев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), е-mail: 614kaf1@gmail.ru

Д.К. Винокуров, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), е-mail: 614kaf1@gmail.ru

О.А. Юранев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), е-mail: 614kaf1@gmail.ru

А.Е. Белявский, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), е-mail: 614kaf1@gmail.ru

А.Е. Сорокин, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), е-mail: 614kaf1@gmail.ru

 

В данной работе рассматривается методика теоретического расчета нестационарного температурного поля в анизотропном приближении под действием внешней тепловой нагрузки в прикладном программном обеспечении ВС «СОТР». Объектом исследования является активный стыковочный агрегат (АСА) перспективного транспортного корабля «Орел», изготовленный из титанового сплава ВТ20.

Сплав рассматривается как изотропный малоинерционный тепловой материал. Рассчитывается тепловое состояние титановой оболочки конструкций для последующей верификации тепловых математических моделей.

Рассмотрено три возможных варианта расчета нестационарного температурного поля стыковочного узла, подверженного лучисто-конвективному нагреву, как для условий двухныркового спуска в плотных слоях атмосферы Земли, так и для условий теплостатических испытаний.

Проведена оценка теоретического расчета и экспериментальных значений температурного поля в зонах установки датчиков температур и даны рекомендации по предлагаемым методикам на основе полученных результатов.

 

Ключевые слова: аэродинамика, теплообмен, тепловой поток, температурное поле, конвекция.

 

СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ И ПРОДВИЖЕНИЯ НА РЫНОК ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

 

М.Ю. Мастушкин, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный институт международных отношений (университет) Министерства иностранных дел Российской Федерации», mastushkin@rambler.ru

Ю.Н. Кусакина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: YNKusakina@rambler.ru

Л.В. Федорова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

 

В работе рассмотрены проблемы разработки и продвижения на рынок титановых сплавов ответственного назначения и определены основные тренды рынка. Представлена типология моделей производства высокотехнологичной продукции, различающихся по степени влияния на них различных факторов внешней для конкретного производства среды. Охарактеризованы основные подходы к сегментации рынка высокотехнологичной продукции.

 

Ключевые слова: титан, титановые сплавы ответственного назначения, сегментация рынка, модели производства, титановая отрасль.