ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СПЛАВЫ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АВИАКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (промежуточный, этап 1)

Объект исследования – высокоэнтропийные сплавы различного состава и сплавы на основе алюминида титана. Цель работы – систематическое исследование состава, микроструктуры, механизмов деформации, режимов обработки сплавов, поиск алгоритмов их прогнозирования, механических и технологических свойств с целью создания перспективных сплавов и технологий, расширения применения промышленных сплавов для аэрокосмической техники. Использовались стандартные методики структурных исследований и определения механических свойств. Проведено комплексное исследование структуры и механических свойств легкого (ρ = 3,92 г/см3) среднеэнтропийного интерметаллидного сплава Al55Cr23Ti22 (ат.%). По сравнению с существующими легкими тугоплавкими высоко/среднеэнтропийными сплавами, преимущественно состоящими из В2 фазы и фазы Лавеса, сплав Al55Cr23Ti22 обладал лучшим сочетанием удельной прочности при 1000°C и пластичности при комнатной температуре, высокой жаростойкостью. Предложен перспективный сплав (CrHfMoNbTaTiVZr)83,9Si16,1, обладающий высокой прочностью при комнатной температуре и повышенных температурах 800°С. Предложена технология сварки разнородных материалов титанового сплава ВТ6 с алюминиевым сплавом 1545 с получением бездефектных сварных соединений. На основе высокопроизводительных вычислений и экспериментальных исследований предложены перспективные составы высоко/среднеэнтропийных промежуточных слоев для лазерной сварки этих сплавов. На примере сплавов на основе гамма алюминида титана перспективных для практического применения показано, что наиболее быстро и полно трансформация структуры в ходе ячеистой реакции наблюдается при содержании Al ~43,5-44,0%. Определена оптимальная композиция сплава, в котором структура может быть полностью трансформирована в ходе ячеистой реакции. Результаты работы могут найти применение при разработке новых высокоэнтропийных сплавов, использовании промышленных сплавов и технологий изготовления изделий из них. Значимость работы подчеркивается выполнением как фундаментальных исследований для разработки новых сплавов, так и использованием подходов микроструктурного дизайна для улучшения важных в практическом отношении механических и технологических свойств промышленных сплавов для разработки эффективных технологий изготовления изделий перспективной техники.