Разработка новых высоколегированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллидных соединений TiAl/Ti3Al с контролируемой гетерогенностью структуры для применения в аддитивном производстве ответственных деталей турбин

Настоящий проект направлен на разработку новых высоколегированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллидных соединений TiAl/Ti3Al с рабочей температурой не ниже 800 °C, а также создание научно-технического задела в области передовых цифровых производственных технологий послойного лазерного синтеза ответственных деталей турбин.В рамках настоящего проекта с помощью передовых методов исследований будет изучены: способы и механизмы одновременного повышения пластичности при нормальных условиях и сопротивления пластическому течению в интервале 800-1200 °C для новых жаропрочных сплавов; влияние толщины ламелей TiAl/Ti3Al и их кристаллографической ориентации на анизотропию механических свойств сплавов; влияние модифицирующих добавок углерода, кремния и оксида иттрия на структуру, механические свойства и скорость ползучести сплавов в диапазоне 800-1200 °C; температурно-временные условия и механизмы формирования дисперсионно-упрочняющих частиц силицидов, их кристаллическая структура, ориентационное соотношение с матрицей и их вклад в повышение термомеханических свойства разрабатываемых сплавов; влияние объемной плотности энергии лазера на структуру и свойства экспериментальных образцов, полученных по технологии селективного лазерного сплавления (СЛС) из сферических порошков разработанного жаропрочного сплава на основе TiAl/Ti3Al. По технологии СЛС из порошков нового жаропрочного сплава будут построены модели роторной лопатки турбины высокого давления.Активное внедрение аддитивных технологий в производственные процессы на предприятиях оборонно-промышленного комплекса РФ и потребность в принципиально новых легких конструкционных материалах для перспективных турбинных установок делает разработку новых высоколегированных жаропрочных сплавов на основе TiAl/Ti3Al с рабочей температурой ≥800 °C, а также оптимизацию технологических параметров процесса СЛС и последующих режимов термообработки чрезвычайно актуальной задачей, решение которой предоставит возможность увеличения рабочей температуры и давления энергоносителя (пар/газ) в турбинах среднего и высокого давлений, что увеличит тягу, тепловую эффективность установок и снизит выбросы в атмосферу парниковых газов.