CC BY
1
Секция «Перспективные материалы и технологии»
УДК 669.018
ПЕРСПЕКТИВЫ И ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ СПЛАВОВ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
С. А. Илюхин*, К. И. Муравлева, Е. В. Сергеева
Научный руководитель - О. Р. Лузанов
Красноярский индустриально-металлургический техникум Российская Федерация, 660073, г. Красноярск, Тельмана, 32 *Е-шаП: serzh.ilyhin.03@mail.ru
Рассмотрены динамика и перспективы развития сплавов для изделий авиационно-космической техники.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, авиационно-космическая техника.
PROSPECTS AND DYNAMICS OF THE DEVELOPMENT OF ALLOYS FOR
AEROSPACE PRODUCTS
S. A. Ilyukhin*, K. I. Muravleva, E. V. Sergeeva,
Scientific supervisor - O. R Luzanov
Krasnoyarsk Industrial Metallurgical College Russian Federation, 660073, Krasnoyarsk, Telman, 32 *E-mail: serzh.ilyhin.03@mail.ru
The dynamics and prospects of the development of alloys for aerospace products are considered.
Keywords: aluminum alloys, aerospace engineering.
С целью формирования авиационной космической технически нужны исследования, а также усовершенствование новейших используемых материалов.
В наше время сплавы считаются главными используемыми конструкционными материалами. Увеличение производительности, а также свойства продукта считаются основной задачей, что принимается в решении использования материалов пониженной плотности, таких как титановые, магниевые и алюминиевые сплавы. Проводятся работы согласно исследованию новейших и изучению имеющихся материалов [1].
Рассмотрены сплавы новейшего поколения с улучшенной химической формулой, технологиями производства также термомеханической обработки полуфабрикатов. Выявлены итоги исполнения трудов согласно исследованию новейших прочных также высокоресурсных алюминиевых сплавов. Представлены исследования, нацеленные на увеличение номенклатуры и сфер использования имеющихся сплавов. Изобретены технологические процессы изотермической штамповки, изготовления сварной прессованной панели крыла из высокопрочного алюминий-литиевого сплава. Изобретена методика производства холоднодеформированных тонкостенных труб со сверхтехнологичного сплава с целью гидромеханических концепций и концепций кондиционирования атмосферы вместо сплавов категории АМг, но кроме того с целью импортозамещения аналогичных конструкций из сплава 6061. Изучается методика производства широких (вплоть до 3,2 м)
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
обшивочных листов. Ведутся работы, нацеленные на исследование новейшего алюминиевого сплава на базе концепции Л1-М§-(81), с целью извлечения металлопорошковых композиций, применяющихся с целью производства элементов с применением избирательного лазерного синтеза.
Обширное использование обнаружили алюминиевые деформации сплавов в разных отраслях благодаря низкой плотности и комплексу эксплуатационных характеристик.
Как правило, с целью производства силовых элементов изделий авиационно-космической техники применяют высокопрочные и сверхпрочные алюминиевые сплавы на базе системы Л1-2и-Си, которые считаются одними из ключевых конструкционных использованных материалов. Сплав 1933 заменил сплав АК6 и широко применён для изготовления силовых деталей внутреннего набора планера для новых серийных самолётов Як-130 и 881-100. В современных самолётах часто применяются полуфабрикаты из высокопрочного сплава В95п.ч/о. ч.
Формирующиеся в последние годы, согласно исследованию новейших сплавов с синхронным повышением их стабильности также вязкости разрушения, что способствует увеличению весовой эффективности и надёжности изделий - это новые особо прочные сплавы марок В96Ц3 п.ч и В-1977.
Основным классом алюминиевых сплавов является алюминий-литиевые сплавы, которые отличаются пониженной плотностью, при этом обладают повышенной жесткостью и прочностью, хорошей свариваемостью.
Высокопрочные свариваемые сплавы третьего поколения марок В-1461 и В-1469 системы Л1-Си-Ы разработаны в качестве альтернативы высокопрочному сплаву В95 о.ч. Сплав В-1461 применён в изделиях военной авиационной техники в виде плит, из которых изготовлены детали силового набора [2].
Значимым стратегическим направлением считается создание методов извлечения сварных систем с коэффициентом разуплотнения сварного шва никак не меньше 0,9. Дополнительное снижение массы продукта допустимо вследствие использования смешанной системы в базе металлических также металлополимерных используемых материалов. В наше время разработан и освоен ряд алюмостеклопластиков в основе металл-литиевых сплавов, но кроме того изобретен, а также изготовлен и исследован фрагмент прототипа гибридной панели крыла самолёта из этих сплавов, применение которой взамен монолитной панели обеспечивает повышение несущей способности конструкции - до 20% с одновременным снижением массы элементов конструкции - до 15%.
Необходимо отметить направленность литейных и деформируемых титановых сплавов. Порог рабочих температур жароустойчивых титановых сплавов вида ВТ18У, ВТ41 является 550-600 °С, то что считается неудовлетворительным с целью элементов компрессора также турбины ГТД новейшего поколения. По этой причине в течение последних лет интерес создателей также ученых, в целом общества, приковано к новейшему классу использованных материалов.
Более многообещающими конструкционными жароустойчивыми сплавами с температурой эксплуатации больше 600 °С считаются сплавы в базе интерметаллидов титана, которые владеют высокой степенью прочностных данных, имеют высокие упругие, жаропрочные и жаростойкие свойства, низкий коэффициент термического расширения.
Использование интерметаллидных титановых орто-сплавов вида ВТИ-4 с плотностью 5,3 кг/м3 в системах ГТД при замене никелевых.
Иная категория сплавов - коррозиеустойчивые, наличие кремния в составе сплавов содействует сокращению чувствительности к формированию трещин, повышению жидкотекучести, также плотности литья, но кроме того увеличению жаропрочности, однако совместно с этим уменьшает их гибкость.
(Секция «Перспективные материалы и технологии»
Из числа новейших исследований - соединение ВАЛ20 концепции Al-Cu-Mg вида жесткого раствора - прочное научно-техническое соединение с наилучшим сочетанием качеств, рассчитанный с целью литья в песчаные формы фасонных отливок сложной конфигурации деталей внутреннего набора [3].
Создано огромное число сплавов, которые из-за значительных научно-технических и финансовых характеристик популярны в разных отраслях промышленности. В дальнейшем наибольшее развитие приобрели прочные, технологичные также коррозиеустойчивые сплавы, наименьшее жароустойчивые сплавы в связи с тем, что свойства этих сплавов повысить не удаётся. Итоги изучений согласно жаропрочности алюминиевых сплавов возможно применять в настоящее время с целью исследования новейших, а также улучшения имеющихся алюминиевых сплавов.
Библиографические ссылки
1. Каблов Е.Н. Алюминиевые сплавы в авиакосмической технике / под общ. ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2001. 192 с.
2. Википедия. Свободная энциклопедия. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki (дата обращения: 01.04.2022).
3. Антипов В. В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2012.№5. C. 157-167.
© Илюхин С. А., Муравлева. К. И., Сергеева Е. В., 2022
