Как снизить стоимость и сохранить прочность?

15 февраля 2013 года во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) состоялось совещание по вопросу расширения возможностей использования монокристаллических сплавов при разработке перспективных двигателей.

Помимо ВИАМ, в нем приняли участие представители Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), ОАО «Авиадвигатель», ОАО «НПО «Сатурн».

В частности, речь шла о возможности и перспективах использования монокристаллических сплавов, не содержащих дефицитные легирующие элементы, в особенности рений, рутений, тантал или содержащих эти элементы в минимальном количестве, при разработке турбин перспективных двигателей.

Участники совещания заслушали доклад заместителя Генерального директора ВИАМ, кандидата технических наук О.Г. Оспенниковой «Коррозионностойкие жаропрочные сплавы для современных энергетических ГТУ и ГТД».

В свою очередь представитель ЦИАМ доктор технических наук, профессор Ю.А. Ножницкий рассказал об использовании экономнолегированных жаропрочных сплавов в зарубежных двигателях семейств CFM56 и GE90.

Экономнолегированные монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы стали темой выступления представителя ВИАМ доктора технических наук Н.В. Петрушина, а об интерметаллидных жаростойких сплавах проинформировала представитель ВИАМ кандидат технических наук О.А. Базылева.

По итогам совещания, его участники констатировали, что в России для повышения прочностных характеристик сплавов проводится их легирование дорогостоящими элементами (рений, рутений), а это, в конечном счете, приводит к удорожанию двигателей.

Однако, как показывает международный опыт, существенного снижения стоимости при сохранении приемлемых прочностных характеристик достигла фирма Дженерал Электрик. Она разработала взамен сплава Rene N5 с высоким содержанием рения сплавы Rene N500 (без рения) и ReneN515 (с содержанием рения 1,5%) для статорных деталей и рабочих лопаток турбины на двигателях семейств CFM56 и GE90.

Вместе с тем отечественные ученые также ведут серьезную работу в этом направлении. Так, ВИАМом разработаны экономнолегированные сплавы ЖС32У, ЖС40, ВЖМ 5У, ВЖМ 7, а также сплавы типа ВКНА. Например, сплав ЖС40 обладает более высокими характеристиками, по сравнению с зарубежными аналогами (СМ8Х4, Renе5) при испытаниях на длительную прочность (свыше 2000 часов).

По итогам совещания было решено, что целесообразно провести экспериментальные и расчетные исследования вышеупомянутых экономнолегированных сплавов с участием ВИАМ, ЦИАМ, ОАО «Авиадвигатель», ОАО «НПО «Сатурн» и заинтересованными конструкторскими бюро.

Источник: сайт ВИАМ