В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 26 сентября 2017 г № 14.578.21.0260 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
- Разработаны лабораторные технологические инструкции на процесс изготовления экспериментальных образцов узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля по схеме гидридно-кальциевого восстановления и элементного синтеза;
- Получены экспериментальные образцы узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля;
- Разработана Программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля;
- Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля;
- Проведен сравнительный анализ структуры и свойств полученных экспериментальных образцов узкофракционных металлических сферических микропорошков со свойствами ближайших отечественных и зарубежных аналогов;
- Получены исследовательские образцы компактных спеченных жаропрочных сплавов из узкофракционных металлических сферических микропорошков на основе алюминида никеля и проведен анализа структуры и механических свойств;
- Проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р
15.011-96; - Разработана лабораторная технологическая инструкция на процесс изготовления экспериментальных образцов деталей сложной формы аддитивным формованием из узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля;
- Получены экспериментальные образцы деталей сложной формы из узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля методом аддитивного формования;
- Разработана Программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов деталей сложной формы, изготовленных аддитивным формованием из узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля;
- Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов деталей сложной формы, изготовленных аддитивным формованием из узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля;
- Проведен анализ полноты решения задач и достижения поставленной цели ПНИЭР, в том числе: оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно- техническим уровнем; сравнительный анализ разработанных технических решений с мировыми аналогами;
- Разработаны рекомендации по использованию результатов ПНИЭР в реальном секторе экономики, разработаны технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера — организации реального сектора экономики;
- Разработан проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка технологии получения узкофракционных сферических микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля для изготовления сложнопрофильных ответственных деталей авиационно-космической техники с использованием аддитивных производственных технологий»;
- Проведены работы по вводу в эксплуатацию промышленной установки плазменной сфероидизации для получения узкофракционных сферических микропорошков на основе алюминида никеля;
- Разработаны технологические инструкции на процесс изготовления узкофракционных металлических сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля по схеме гидридно-кальциевого восстановления и элементного синтеза при использовании промышленной установки плазменной сфероидизации металлических порошков;
- Изготовлены на промышленной установке плазменной сфероидизации сферические микропорошки жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля — заготовки для получения экспериментальных образцов деталей сложной формы с использованием аддитивных производственных технологий;
- Осуществлено материально-техническое обеспечение выполнения работ этапа (приобретение оборудования, материалов) (п.п. 2.6, 2.8, 2.11, 2.15, 2.17 ПГ).
При этом были получены следующие результаты:
- Проведено исследование влияния термовакуумной обработки на свойства порошков-прекурсоров жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля. По результатам проведенных исследований установлено, что высокотемпературная обработка полученных порошков прекурсоров в вакууме (10-5 — 10-6 мм рт. ст.) позволяет значительно понизить в них содержание газовых примесей (включая кислород, азот, водород). Технологическая операция термовакуумной обработки порошков-прекурсоров вошла в состав технологических схем получения узкофракционных металлических сферических микропорошков, представленных в разработанных лабораторных технологических инструкциях.
- Проведен сравнительный анализ структуры и свойств полученных узкофракционных сферических микропорошков жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля со свойствами ближайших отечественных и зарубежных аналогов. Установлено, что полученные микропорошки характеризуются более узким гранулометрическим распределением частиц по размерам, а также превосходят рассмотренные аналоги по степени сферичности, степени сфероидизации и текучести. Результаты испытаний на сжатие при комнатной температуре показали, что значения предела прочности и условного предела текучести компактных образцов, полученных горячим изостатическим прессованием (ГИП) из микропорошков жаропрочного сплава на основе алюминида никеля, разработанного в рамках данного проекта, значительно превышают значения данных показателей для компактных образцов, полученных из порошков — аналогов отечественного и зарубежного производства.
- На основании результатов дальнейших исследований механических свойств образцов компактных спеченных жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля, полученных методами горячего изостатического прессования (ГИП) и селективного лазерного плавления (СЛП), сделан вывод о необходимости и целесообразности применения операции ГИП на компактных образцах, полученных методом СЛП.
- Изучено влияние режимов селективного лазерного плавления (скорость прохождения лазера, его мощность и пр.) на структуру и свойства (в том числе, механические) получаемых деталей сложной формы. Определены оптимальные параметры СЛП-процесса, обеспечивающие получение деталей сложной формы со свойствами (пористость, шероховатость и средний размер зерна), удовлетворяющими требованиям Технического задания на выполнение ПНИЭР. По установленным оптимальным режимам СЛП изготовлены экспериментальные образцы деталей сложной формы (модели лопаток ГТД), в количестве согласно требованиям Технического задания на выполнение ПНИЭР.
- По результатам работ в 2018 г. подготовлено 1 ноу-хау и 1 заявка на патент.
- Индустриальным партнером проекта за счет собственных средств проведено материально-техническое обеспечение выполнения работ этапа.
- Подготовлен отчет о прикладных научных исследованиях и оформлена необходимая отчетная документация. Работы на 2-ом этапе Соглашения о предоставлении субсидии № 14.578.21.0260 от «26» сентября 2017 г. выполнены в полном объёме и строгом соответствии с Техническим заданием и Планом-графиком исполнения обязательств.
