Разработка нового класса жаропрочных интерметаллидных сплавов и технологий получения узкофракционных порошков для аддитивных технологий производства ответственных деталей газотурбинных двигателей

Проект направлен на создание новых жаропрочных никелевых сплавов с иерархической многоуровневой структурой, работающих при температурах выше 800 °C, для аддитивных технологий послойного синтеза трехмерных физических объектов со сложной геометрией, а также разработку технологических параметров передовых цифровых производственных процессов на основе селективного лазерного плавления (СЛП), обеспечивающих производство ответственных деталей и узлов газотурбинных двигателей из нового класса жаропрочных сплавов. Проект включает в себя: разработку составов, технологий получения и режимов термообработки новых жаропрочных сплавов на основе NiAl с иерархической многоуровневой структурой, обеспечивающих стабильную работоспособность теплонагруженных деталей при температурах выше 800 °C; получение экспериментально-расчетных зависимостей предельно допустимых температур, обеспечивающих условную работоспособность детали до 100 000 часов при непревышении соответствующего уровня внешней нагрузки в интервале 100 – 400 МПа; разработку способов получения узкофракционных порошков регламентированного гранулометрического состава из новых жаропрочных сплавов с иерархической многоуровневой структурой, пригодных для применения в аддитивных технологиях послойного синтеза компактных материалов; получение узкофракционных сферических порошков из промышленных отечественных сплавов ЭП741НП и АЖК для их применения в технологии СЛП; аттестацию физико-технологических свойств полученных порошков; изучение влияния объемной плотности энергии лазера и стратегии сканирования на свойства и микроструктуру компактных образцов, полученных по технологии СЛП из нового класса жаропрочных никелевых сплавов с иерархической структурой и промышленных сплавов ЭП741НП и АЖК, а также влияния скорости сканирования лазера при постоянном значении энергии лазера на микроструктуру и свойства компактных образцов для определения возможности повышения производительности процесса без ухудшения характеристик изделий; оптимизацию технологических параметров СЛП применительно к узкофракционным порошкам регламентированного гранулометрического состава из исследуемых сплавов, обеспечивающих производство деталей сложной геометрии с пористостью не более 2 %; оптимизацию режимов последующей горячей изостатической (ГИП) и термической (ТО: закалка + старение) обработки СЛП- образцов и деталей сложной формы из исследуемых сплавов для достижения необходимого уровня эксплуатационных характеристик; исследование микроструктуры и анизотропии механических свойств компактных жаропрочных материалов (ЖМ), полученных методом СЛП, из перспективных жаропрочных сплавов с иерархической многоуровневой структурой, а также промышленных сплавов ЭП741НП и АЖК; изучение влияния горячего изостатического прессования (ГИП) и термической обработки на структуру, механические свойства исследуемых сплавов.