В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22 июля 2015 г № 14.578.21.0040 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
- Разработка методики синтеза полуфабриката в виде слитка из жаропрочных материалов (ЖМ) на основе алюминида никеля методом СВС-металлургии из оксидного сырья.
- Получение лабораторных образцов СВС- полуфабриката в виде слитков из ЖМ на основе алюминида никеля.
- Проведение исследований фазового и химического составов, микроструктуры и свойств лабораторных образцов СВС- полуфабриката, полученных в виде слитков из ЖМ на основе алюминида никеля.
- Разработка методики синтеза полуфабриката в виде слитка из ЖМ на основе алюминида титана методом СВС-металлургии из оксидного сырья.
- Получение лабораторных образцов СВС- полуфабриката в виде слитков из ЖМ на основе алюминида титана.
- Проведение исследований фазового и химического составов, микроструктуры и свойств лабораторных образцов СВС-полуфабриката, полученных в виде слитков из ЖМ на основе алюминида титана.
- Разработка методики синтеза полуфабриката из ЖМ на основе алюминида титана в виде порошка путем гидридно-кальциевого восстановления из оксидного сырья.
- Проведение исследований полуфабриката из ЖМ на основе алюминида титана в виде порошка
- Оптимизация режимов центробежного СВС-литья для обеспечения наибольшей глубины фазоразделения целевого продукта на основе алюминида титана от шлаковой фазы. Проведение структурно-фазовых исследований глубины фазоразделения.
- Оптимизация технологических режимов формования электрода из порошков ЖМ на основе алюминида титана, полученных из гидридно-кальциевого полуфабриката.
- Материально-техническое обеспечение выполнения работ этапа (отчисления по амортизации оборудования для проведения исследований).
При этом были получены следующие результаты:
- Разработаны методики синтеза полуфабрикатов из жаропрочных материалов (ЖМ) на основе алюминида никеля (сплавы F-10H-3 и CompoNiAl) и алюминида титана (сплав 4822) в виде слитков методом СВС- металлургии из оксидного сырья. Получены лабораторные образцы литых СВС-полуфабрикатов общей массой 65,8 кг. Полуфабрикаты из сплава F-10H-3 многофазные и содержат NiAl, Ni20Al3B6 и (Mo,Cr)B. В образцах из сплава CompoNiAl помимо NiAl присутствуют высокодисперсные включения CrBx, гомогенно распределенные в объеме. Сплав на основе TiAl состоит из γ и α2 фаз. Анализ содержания газовых примесей показал концентрацию кислорода
0,091-0,150 % и азота0,0014-0,0091 % в сплавах на основе NiAl. В сплаве на основе TiAl их концентрации соответственно равны 0,2 и 0,069 %. - Для ЖМ на основе TiAl установлен оптимальный состав реакционной смеси, включающий TiO2/Ti/Al/Nb2O5/Cr2O3/CaO2/CaF2, и оптимальное значение перегрузки (300 g) при котором полнота выхода целевого продукта (полуфабриката из ЖМ на основе TiAl) в процессе центробежного СВС-литья достигает ~95 % от расчетного значения. Под влиянием перегрузки химический и фазовый СВС- полуфабриката из ЖМ на основе TiAl не претерпевают сильных изменений. В интервале перегрузок от 100 до 300 g формируется мелкодисперсная ламельная структура, в которой матрица представлена зернами γ- и α2-TiAl, а Nb и Cr локализуется на межзеренных границах.
- Разработана методика синтеза и получен полуфабрикат из ЖМ на основе TiAl (сплава 4822) в виде порошка методом гидридно-кальциевого восстановления из оксидного сырья. Полученный порошок сплава 4822 обладает высокой чистотой по примесям (содержание O2 — 0,164 %, N2 — 0,082 %), и формуется односторонним прессовании при давлениях более 1200 МПа. Изучено два способа введения наномодифицирующей добавки Y2O3 в порошковый полуфабрикат. Применение ПЦМ приводит к значительному окислению интерметаллидного порошка, а использование ШВМ уже при 8 ч. смешения позволяет достигнуть равномерного распределения Y2O3, при этом содержание O2 в интерметаллидном порошке не превышает 0,2 %. Легирование наночастицами Y2O3 улучшает прессуемость порошка. Найден оптимальный режим формования крупногабаритного электрода из порошка сплава 4822 на основе TiAl методом гидростатического прессования при давлении 180 МПа.
Полученные результаты полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к проекту и являются уникальными и не имеют отечественных аналогов, а для ограниченного числа зарубежных аналогов характеризующие их сведения являются закрытыми.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом
