Проект РФФИ №19-48-590009 Разработка методических подходов по оценке коррозионного ресурса материалов авиационного назначения при комбинированном (динамическом, ударно-волновом) и последующем гигацикловом нагружении

Экспериментально реализована программа испытаний по динамическому и ударноволновому предварительному нагружению специально изготовленных образцов из сплавов алюминия с последующей реализацией гигациклового нагружения (количество циклов 10^8-10^9). Для реализации динамических воздействий использован разрезной стержень Гопкинсона-Кольского, в режиме растяжения для создания в условиях динамического воздействия предварительной деформации в образцах, ассоциируемой с поврежденностью в условиях соударения лопаток вентиляторов газотурбинных двигателей с посторонними предметами при скоростях деформации 10^2-10^3 c^-1. Для проведения экспериментов по имитации ударно-волнового нагружения по схеме сохранения образцов-мишеней для получения образцов с контролируемой исходной поврежденностью для последующей реализации гигациклового нагружения использован метод плосковолнового взрывного генератора до скоростей ~1400 м/с. Гигацикловые режимы нагружения образцов с различной исходной поврежденностью реализованы на установке резонансного типа Shimadzu USF-2000 с частотой нагружения 20 кГц до стадии, соответствующей формированию очага макроскопической трещины и начала её распространения. Ультразвуковая испытательная машина позволяет испытывать материалы на базе 10^8 -10^10 циклов с амплитудой от 1-го и до нескольких десятков микрон с частотой 20 кГц, что сокращает время испытания до нескольких дней в отличие от классических усталостных установок, в которых такое число циклов достигается за годы испытаний. Обнаружено снижение на 15-25% предельного напряжения разрушения предварительно динамически нагруженного сплава АМг6 с уровня напряжения 162 МПа в исходном (недеформированном) состоянии до уровня напряжений 121-138 МПа, соответствующего критическому количеству циклов ~7,5x10^8 при воздушном охлаждении образцов. Отработана методика проведения экспериментов в условиях коррозионной среды на образцах из сплава АМг6, обнаружено снижение предельного напряжения разрушения предварительно динамически нагруженного сплава с 70 МПа в исходном (недеформированном) до уровня 50-60 МПа, соответствующего критическому количеству циклов ~4,2x10^8 при охлаждении образцов солевым туманом (3%NaCl).