Отчет о выполненных работах по реализации исследовательской программы (проекта) по теме: «Создание научных и методологических основ использования синхротронного и нейтронного излучения для разработки прорывных промышленных технологий структурной диагностики металлических и металлокерамических материалов, синтезированных аддитивными технологиями», (промежуточный) Этап 1 Федеральная научно-техническая программа развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 - 2027 годы Соглашение о предоставлении из федерального бюджета гранта в форме субсидии № 075-11-2021-085 от "22" декабря 2021 г. (внутренний номер № 15.СиН.21.0002)

По результатам анализа научно-технической литературы в области металлокерамических композиционных гранул на основе алюминиевого сплава установлены основные тенденции в области разработки и технологий производства дисперсно-армированных металлических композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов. Выбрано направление исследований в области создания металлических композиционных гранул на основе алюминиевых свариваемых сплавов методом порошковой металлургии, включающим технологию механического легирования. Выбран состав металлокерамических композиционных гранул на основе алюминиевого сплава. Учитывая перспективу применения МКМ для аддитивного производства, в качестве матричных алюминиевых сплавов выбраны сплавы на основе систем Al-Mg-Sc, Al-Si-Mg-(Cu), а именно В-1579 и ВАС1 соответственно. В качестве армирующего наполнителя для алюминиевой матрицы выбран карбид кремния. С целью достижения требуемых физико-механических характеристик разрабатываемого алюмоматричного композиционного материала, объемная доля содержание армирующего компонента была выбрана в диапазоне от 15% до 20%. В рамках софинансирования исследовательской программы из внебюджетных источников проведены подготовительные мероприятия для исследований металлокерамических композиционных гранул. НИЦ «Курчатовский институт» - ВАИМ из собственных средств приобретен комплекс исследовательского оборудования для измерения технологических свойств, влажности и проведения ситового и гранулометрического анализа порошковых композиций на сумму 8 500 000,00 руб. Проведена отработка технологических параметров высокоэнергетического смешивания порошков алюминиевого сплава и армирующего компонента применительно к получению металлокерамических композиционных гранул заданного гранулометрического состава. Выбран экспериментальный состав ВАС1+15%SiC на котором на данном этапе работ проводили исследования и отработку технологических параметров механического легирования в зависимости от времени изготовления композиционных гранул. Изготовлены образцы металлокерамических композиционных гранул на основе алюминиевого сплава. Разработана программа исследований образцов металлокерамических композиционных гранул и проведены исследования гранулометрического и химического состава, формы и дефектности частиц. По результатам работы выбран оптимальный для формирования гранул с равномерной структурой режим механического легирования. Соисполнителем исследовательской программы ФГБУ НИЦ «Курчатовский институт» по договору № 000000S507521RN50002/ДГ-2999 от 23.12.2021 г. выполнена работа по исследованию и анализу результатов синхротронных исследований структуры получаемых металлокерамических композиционных гранул. Разработана и опробована синхротронной методики для исследования влияния технологических параметров высокоэнергетического смешивания порошков алюминиевого сплава и армирующего компонента на структуру получаемых металлокерамических композиционных гранул с применением синхротронного излучения. Разработанная синхротронная методика была дополнена и адаптирована специалистами НИЦ «Курчатовский институт» - ВИАМ в измерительную методику, регламентирующую процедуру определения фазового состава гранул из металлокерамических композиционных материалов дифракционным методом с применением источников синхротронного излучения. Разработана технология и выпущена технологическая инструкция ТИ 1.595-26-1568-2021 «Изготовление металлокерамических композиционных гранул на основе алюминиевого сплава и армирующего компонента».