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.

29 января, 2025
Физики доказали эффективность автоматической системы управления плотностью плазмы на российском токамаке
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали систему упра...
23 января, 2025
Создан сверхстойкий материал для атомной и аэрокосмической отрасли
Ученые Университета МИСИС представили новый керамический материал с высокой прочностью и максим...