Новости

25 марта, 2024 12:09

Ученые предложили технологию защиты материалов для авиастроения

Ученые Университета МИСИС предложили более эффективный метод нанесения покрытия, защищающего жаропрочные сплавы от окисления при температурах до 850°C. Технология позволит избежать дефектов и при дальнейшем внедрении в производство материал продлит долговечность лопаток турбин и авиационных двигателей в экстремальных условиях эксплуатации. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Источник: Пресс-служба МИСИС
Источник: Пресс-служба МИСИС
Источник: Пресс-служба МИСИС
3 / 4
Источник: Пресс-служба МИСИС
Источник: Пресс-служба МИСИС
Источник: Пресс-служба МИСИС

В авиастроении традиционно применяются жаропрочные сплавы на основе интерметаллида, состоящего из титана и алюминия, благодаря их стойкости к окислению и низкой плотности. Однако производство деталей из таких сплавов существенно затруднено из-за сложной обработки подобных материалов. В настоящее время наиболее перспективный аналог — сплав на основе орторомбического интерметаллида из титана, алюминия и ниобия (Ti-Al-Nb). Но несмотря на высокие механические характеристики, этот сплав обладает более низкой стойкостью к окислению, что ограничивает его применение при высоких температурах.

Для решения этой задачи исследователи НИТУ МИСИС применили импульсно-дуговой метод вакуумного бесконтактного плавления гранульных слоев для формирования защитного покрытия на сплаве Ti-Al-Nb. Используя гранулы Ti-Al-Nb сплава с повышенным содержанием алюминия, ученые смогли проконтролировать состав осаждаемого слоя.

«Технология позволяет формировать покрытие с высоким содержанием алюминия, обеспечив превосходное сцепление с основным материалом благодаря сходству химического состава и структуры. Покрытие обладает высокой устойчивостью к окислению при сохранении оптимальных механических характеристик основного материала, благодаря чему предложенный метод — потенциальный кандидат для внедрения в различные отрасли промышленности, включая энергетику и ракетостроение», — рассказал к.т.н. Константин Купцов, старший научный сотрудник Научно-учебного центра самораспростра­няющегося высокотемпера­турного синтеза МИСИС-ИСМАН.

Метод вакуумного бесконтактного плавления позволил создать прочное покрытие с высоким содержанием алюминия, что обеспечило повышенную устойчивость к окислению при высоких температурах до 850°C. Подробности исследования описаны в научном журнале Coatings (Q2).

«После окисления при 850°C, на покрытии формируется тонкий слой защитного оксида толщиной всего 1,5 мкм. После 100 часов нагрева этот слой практически не изменился, что позволяет нам сделать вывод о том, что разработанное покрытие способно защищать материал при длительном использовании и высоких температурах», — отметил научный сотрудник НУЦ СВС МИСИС-ИСМАН Александр Шевейко.

23 мая, 2024
Ученые из Красноярска и Новосибирска изучили редкий эффект вихревого течения в газах и жидкостях
Ученые Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Института теплофизики им. С.&...
17 мая, 2024
Ученые упростили синтез тугоплавких наноматериалов
Исследователи Университета МИСИС представили более простой и экономичный метод синтеза нанокарб...