Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и компания «Протон-ПМ» разработали технологию, которая повышает прочность турбин ракетных двигателей. Они использовали порошковые металлические материалы для модификации жаропрочного никелевого сплава, который используется для изготовления главных деталей турбонасосного агрегата.
Ранее прочность деталей повышалась путем изменения химической формулы сплава или применением различных технологических приемов. Однако в данном случае ученые использовали модифицирующий состав, который стабилизировал механические свойства сплава без изменения его химической формулы. Этот модифицирующий состав повысил прочность деталей на 10-20% по сравнению с уровнем, заявленным конструкторами.
Используя порошковые металлические материалы на основе карбонитридов, специалисты добавили их в никелевый сплав. Полученный сплав был испытан на растяжение при разных температурах, а также исследована его ударная вязкость. Результаты показали, что модификация сплава улучшила его прочностные характеристики и ударную вязкость, благодаря равномерному распределению карбидных фаз по всему объему сплава.
Это привело к измельчению кристаллической структуры металла и снижению микропористости, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках деталей и изделий.
Разработанная технология уже прошла испытания в компании «Протон-ПМ», и результаты исследования были опубликованы в журнале «Литейное производство» №2 за 2024 год. Это достижение позволяет улучшить качество и надежность ракетных двигателей, а также повысить безопасность и эффективность их эксплуатации.
Источник: ТАСС.