Особенности формирования структуры и механических свойств слоистых гибридных материалов на основе алюминий-литиевых сплавов и стеклопластиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Серебренникова, Наталья Юрьевна

• Серебренникова, Наталья Юрьевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Серебренникова, Наталья Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Монолитные панели крыла самолета

1.1.1 Алюминиевые сплавы (высокопрочные В95пч/оч и ресурсный 1163)

1.1.2 Алюминий-литиевые сплавы

1.1.2.1 Ресурсный технологичный сплав 1441

1.1.2.2 Высокопрочный Л1-^ сплав В-1469

1.2 Слоистые металлополимерные композиционные материалы

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Исследуемые материалы

2.2 Методы исследований

2.3 Методика испытаний конструктивно-подобных образцов со стрингерами

3.1 Состав слоистых гибридных материалов

3.2 Прогнозирование механических и физических характеристик слоистых гибридных материалов с помощью математической модели

3.3 Структура слоистых гибридных материалов

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ИЗ СЛОИСТЫХ ГИБРИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

4.1 Определение плотности

4.2 Статические механические испытания образцов на растяжение и сжатие

4.3 Исследование характеристик трещиностойкости и усталости

4.4 Оценка остаточных напряжений

4.5 Микроструктура слоистого гибридного материала

4.6 Исследование влияния дополнительных нагревов на свойства и структуру А1-^ листов

4.7 Фрактографический анализ изломов образцов после испытаний на СРТУ

4.8 Результаты натурных испытаний

2

ГЛАВА 5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКТИВНО-ПОДОБНЫХ ОБРАЗЦОВ ИЗ СЛОИСТОЙ ГИБРИДНОЙ

ПАНЕЛИ КРЫЛА

5.1 Проектирование фрагмента гибридной панели крыла

5.2 Изготовление конструктивно-подобных образцов

5.2.1 Изготовление прессованных стрингеров

5.2.2 Подготовка поверхности полуфабрикатов из А1-^ сплавов

5.2.3 Формование листовых заготовок из слоистого гибридного материала

5.2.4 Крепление стрингеров

5.3 Экспериментальное определение несущей способности при сжатии конструктивно-подобных образцов

5.4 Анализ весовой эффективности применения слоистых гибридных панелей

5.5 Сравнение слоистых гибридных панелей с монолитными панелями из

алюминиевого сплава В95очТ2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности формирования структуры и механических свойств слоистых гибридных материалов на основе алюминий-литиевых сплавов и стеклопластиков»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Алюминиевые деформируемые сплавы более 70 лет продолжают эффективно служить в современных авиакосмических конструкциях, являясь основным материалом современных самолетов. В планере самолета материал верхней панели крыла, работает на сжатие и изготавливается из высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu (В95оч/пч, В96ц-3пч, 7075, 7475 и др.), нижняя панель крыла работает на растяжение, и применяют для ее изготовления ресурсные среднепрочные сплавы системы A1-Cu-Mg (Д16ч, 1163, 2024, 2124 и др.).

Крыло является важнейшей частью планера. К обшивке, образующей внешние поверхности крыла, предъявляются определенные требования: качество аэродинамической поверхности, повышенная прочность, жесткость при минимальной массе.

Преимуществами металлического крыла являются сравнительно невысокая стоимость при отработанных технологиях серийного производства панелей и поставки полуфабрикатов.

Повышение весовой эффективности современных изделий авиационной техники является ключевой задачей. Это возможно не только за счёт оптимизации конструкции, но и за счет выбора материалов, обладающих более высоким комплексом служебных характеристик, в том числе меньшим удельным весом.

Среди перспективных направлений создания новых сплавов, обеспечивающих снижение веса и повышение ресурса, являются сплавы с использованием лития, как легирующего элемента. Среди алюминий-литиевых сплавов необходимо выделить такие, как высокомодульные (80 ГПа) сплавы

-5

пониженной плотности (2,60-2,70 г/см ): ресурсный 1441 и высокопрочный В-1469.

Алюминий-литиевые сплавы обладают высокой удельной прочностью, повышенной трещиностойкостью, хорошей коррозионной стойкостью, высокой технологичностью при изготовлении полуфабрикатов и деталей.

В последние годы, как в России, так и за рубежом ведутся работы по разработке и исследованию возможности применения в качестве обшивок крыла слоистых металлополимерных композиционных материалов (МПКМ), которые должны обладать сочетанием высокой прочности и требуемых эксплуатационных характеристик, таких как трещиностойкость, долговечность, коррозионная стойкость и др.

Слоистый гибридный материал представляет собой чередование слоев алюминий-литиевых листов разной толщины, со слоями стеклопластиков на основе стеклоровинга (ленты) и стеклоткани c разным объемным содержанием армирующего наполнителя в препреге. У этого материала есть преимущества перед монолитными панелями. Во-первых, применение алюминий-литиевых сплавов 1441 и В-1469, отличающихся пониженной плотностью и повышенным модулем упругости, позволит снизить вес элементов деталей панелей крыла самолета. Во-вторых, в конструкции из слоистых гибридных материалов усталостная трещина развивается медленнее, чем в монолитных материалах за счет стопперов в виде прослоек из стеклопластика. В-третьих, использование армированного наполнителя в стеклопластике из высокопрочных высокомодульных стеклянных волокон, позволяет увеличить прочность слоистого гибридного материала.

Актуальность и своевременность постановки данной работы определяется требованиями по снижению веса и повышению ресурсных характеристик при создании новых образцов авиационной и ракетной техники. По зарубежным источникам уделяется большое внимание созданию, исследованию и применению гибридных материалов GLARE (аналогов СИАЛа), что подтверждено большим объемом испытаний. Материалы GLARE с использованием листов из традиционных алюминиевых сплавов, изготавливались автоклавным способом, в том числе с совмещением формообразования. Компания «Airbus» использует материалы GLARE для обшивок, хвостовой части и соединительных лент отсеков фюзеляжа самолета А-380. Развивая направление слоистых материалов с целью увеличения их применения в силовых элементах, зарубежные компании «Airbus»

и «Alcoa» ведут широкие исследования по разработке гибридных конструкций, состоящих из листов алюминиевых сплавов и слоистого алюмостеклопластика GLARE для применения в ответственных деталях, в т.ч. в панелях крыла самолета.

Актуальной задачей является разработка многослойной обшивки из слоистых гибридных материалов на основе металлических и полимерных материалов с целью снижения веса и повышения ресурсных характеристик авиационных конструкций.

На момент начала диссертационного исследования в условиях ФГУП «ВИАМ» были разработаны и исследованы слоистые алюмостеклопластики класса СИАЛ на базе листов из сплавов Д16ч, В95оч, 1163 и 1441, которые могут быть рекомендованы к применению в листовых деталях конструкции самолета.

Цель работы:

Разработка структур слоистых гибридных материалов на основе алюминий-литиевых сплавов и стеклопластиков для достижения заданных прочностных характеристик и минимальной массы при конструировании обшивок панелей крыла самолета.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Выбор сплавов, стеклонаполнителей и связующих для разработки слоистых гибридных материалов под заданные прочностные характеристики.

2. Определение влияния температуры на стабильность структурно-фазового состава и прочностных характеристик листов из алюминий-литиевых сплавов в процессе технологических нагревов при формовании слоистых гибридных материалов.

3. Оценка механических свойств и ресурса слоистых гибридных материалов различных структур при испытаниях на стандартных образцах.

4. Исследование механизмов разрушения слоистых гибридных материалов при статических и усталостных испытаниях образцов.

5. Определение прочностных характеристик конструктивно-подобных образцов крыльевой панели с обшивкой из слоистых гибридных материалов с оценкой их преимуществ по весовым и ресурсным характеристикам по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами.

Научная новизна работы:

1. Определена закономерность зарождения и роста усталостной трещины в зависимости от структуры слоистых гибридных материалов и их усталостных характеристик, заключающаяся в послойном торможении роста трещины в слоях стеклопластика и обеспечивающая замедление скорости роста трещины усталости более чем в 10 раз по сравнению с алюминиевыми сплавами.

2. Установлена степень влияния прочностных и геометрических (толщина листа) характеристик слоев из алюминий-литиевых сплавов и стеклопластиков различных структур на прочностные и усталостные характеристики слоистых композитов.

3. Разработана и подтверждена экспериментально математическая модель для прогнозирования упругопластических свойств гибридного материала с целью обеспечения требуемых прочностных характеристик гибридных материалов применительно к конструкции.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны структуры слоистых гибридных материалов на базе листов из алюминий-литиевых сплавов и стеклопластиков с использованием клеевых препрегов, обеспечивающие преимущества слоистых гибридных материалов по весовым и ресурсным характеристикам по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами.

2. Подтверждена комплексом усталостных испытаний образцов работоспособность слоистого гибридного материала за счет повышения сопротивления скорости роста трещины усталости.

3. Подтверждена возможность использования слоистых гибридных материалов в конструкции обшивок панелей крыла самолета проведением статических и усталостных испытаний образцов, определением несущей способности при сжимающих нагрузках четырехстрингерных конструктивно-подобных образцов фрагментов конструкции крыльевой панели применительно к прототипу верхней панели крыла самолета Ту-204.

Положения, выносимые на защиту:

1. Структура МПКМ, оптимизированная по результатам испытаний слоистых гибридных материалов на базе листов из A1-Li сплавов и стеклопластиков с использованием клеевых препрегов применительно к обшивкам крыла самолета.

2. Закономерности формирования свойств в зависимости от структуры гибридного материала, механизм зарождения и роста трещины усталости в слоистых гибридных материалах.

3. Определение несущей способности при сжатии конструктивно -подобных образцов с четырьмя стрингерами из прессованных профилей и обшивки из слоистого гибридного материала.

4. Эффективность применения в обшивках крыла самолета слоистых гибридных материалов с применением листов из A1-Li сплавов и стеклопластиков с целью повышения весовой эффективности, прочностных характеристик, сопротивления росту трещины усталости и несущей способности при сжатии элементов конструкции крыла.

Личный вклад автора состоит:

- в разработке структур и изучении свойств слоистых гибридных материалов в зависимости от структуры пакета, толщин и расположения слоев;

- в проведении испытаний на стандартных и конструктивно-подобных образцах из фрагмента обшивок крыла для проведения анализа результатов

испытаний и оптимизации конструкций обшивки крыла самолета с учетом сравнительной оценки варианта с монолитной обшивкой;

- в участии отработки технологии изготовления на конструктивно-подобных образцах с применением слоистых гибридных материалов с использованием листов из сплавов;

- во всесторонних исследованиях, анализе полученных результатов и обобщении свойств слоистых гибридных материалов в зависимости от структуры, при их оптимизации под заданные конструктивно-технологические требования при создании конструкций, как например, для обшивок панелей крыла самолета.

Степень достоверности и апробация результатов работы

Результаты, изложенные в диссертации, получены на листовых слоистых гибридных заготовках, изготовленных в экспериментальных условиях ФГУП «ВИАМ» и на конструктивно-подобных образцах элементов крыла самолёта изготовленных в условиях самолетостроительного предприятия ПАО «ВАСО» с использованием механических соединений обшивки из слоистых гибридных материалов и прессованных профилей.

Исследования и испытания проводились с использованием современного сертифицированного оборудования в соответствии с действующими стандартами и методиками РФ, с учетом зарубежных стандартов.

По материалам диссертации сделано 7 докладов на научно-технических конференциях:

- «Актуальные вопросы авиационного материаловедения», г. Москва, ФГУП «ВИАМ», 2007 г.;

- «Перспективные высокопрочные алюминиевые сплавы для изделий авиационной, ракетной и атомной техники», 2014 г.;

- «Фундаментальные исследования и последние достижения в области литья, деформации, термической обработки и защиты от коррозии алюминиевых сплавов», г. Москва, ФГУП «ВИАМ», 2015 г.;

- «Металловедение и современные разработки в области технологий литья, деформации и термической обработки легких сплавов», г. Москва, ФГУП «ВИАМ», 2016 г.;

- «Адгезионные материалы», г. Москва, ФГУП «ВИАМ», 2016 г.;

- «Прочность конструкций летательных аппаратов», г. Жуковский, ФГУП «ЦАГИ», 2016 г;

- «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья -основа инновационного развития экономики России», 2017 г.

Публикации

Результаты работы отражены в 9 публикациях, из них 7 в журналах, входящих в перечень ВАК при Минобрнауки России, 1 заявке на патент.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемых сокращений и обозначений, литературных источников из 132 наименований. Включает 140 страниц машинописного текста, 28 рисунков и 60 таблиц.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Монолитные панели крыла самолета

1.1.1 Алюминиевые сплавы (высокопрочные В95пч/оч и ресурсный

Алюминиевые сплавы являются одним из основных конструкционных материалов авиакосмической техники.

К достоинствам алюминиевых сплавов относят малую плотность в сочетании с высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью, высоким сопротивлением повторным нагрузкам, малой скоростью развития трещины усталости. Сплавы отличаются хорошей технологичностью в металлургическом и машиностроительном производстве: имеют хорошие литейные свойства, легко поддаются обработке давлением (из них изготавливают все виды полуфабрикатов), обработке резанием, размерному травлению, различным способам соединения (клепке, сварке, склеиванию), обладают способностью к образованию прочных защитных пленок [1-6].

Крылья пассажирских и транспортных самолетов изготавливаются из традиционных серийных алюминиевых сплавов. Верхняя обшивка крыла под действием изгибающего момента нагружена циклическими сжимающими усилиями, а нижняя, соответственно, растягивающими. По этой причине для верхних сжатых панелей, как правило, используются материалы (катаные плиты и листы), хорошо работающие на сжатие - высокопрочные сплавы: В95пч, В95оч, В96ц-3пч и др. В свою очередь для нижней растянутой обшивки применяют материалы, характеризующиеся высокими усталостными характеристиками -ресурсные сплавы: Д16ч, 1161, 1163 и др. [7-13].

Для обеспечения возрастающих требований к надежности, ресурсу и

весовой эффективности конструкций происходит постоянное совершенствование

состава алюминиевых сплавов по легирующим элементам и примесям

(металлическим - железу, кремнию; неметаллическим - водороду),

технологическим процессам и параметрам производства, осуществляется поиск

новых режимов термической и термомеханической обработок полуфабрикатов

11

для получения необходимого и сбалансированного комплекса эксплуатационных и технологических характеристик [14-18].

Панель с использованием обшивочного листа для оптимизации весовых характеристик можно изготавливать с помощью химического фрезерования. Монолитные панели сложной формы получают методом фрезерования плоской панели с последующим формообразованием для придания детали необходимой кривизны.

Преимуществами монолитных крыльевых панелей, изготовленных фрезерованием из плит, являются: возможность получения панелей сложной конфигурации поверхности с переменным сечением по размаху крыла, сравнительная простота и дешевизна применяемой оснастки, обеспечение герметичности, сокращение количества деталей и крепежных элементов. К недостаткам следует отнести низкий КИМ (0,18-0,30) и повышенную трудоемкость с учетом последующего формообразования [19-23].

Для изготовления обшивок крыльевых панелей отечественных самолетов в настоящее время применяют катаные плиты из алюминиевых высокопрочных сплавов В95оч и В95пч в состояниях Т2, Т3, в основном для верхних панелей крыла. За рубежом используются авиационные плиты из высокопрочных сплавов-аналогов 7475 (В95оч) и 7075 (В95пч) в состоянии Т7651 (Т2) (таблица 1.1).

Плиты из ресурсного сплава 1163Т с повышенными усталостными характеристикам применяются для нижних обшивок крыла, и по своим свойствам не уступают плитам из зарубежного сплава 2024Т351 (таблица 1.2).

Таблица 1.1 - Характеристики плит из высокопрочных алюминиевых

материалов по российским и зарубежным источникам [24-27]

Характеристики Сплав и состояние ТО

В95очТ2 7475Т7651* (аналог В95очТ2)

Толщина, мм 20-40 25-40

Направление вырезки образцов по прокату Д П Д П

Л ё, г/см 2,85 2,85

Е, ГПа 70-72 70-72

оВ, МПа 510-580 490-580 > 485 > 490

а0,2, МПа 430-510 410-500 > 415 > 415

5, % > 7,0 > 7,0 > 6,0* > 6,0*

1/р, МСм/м > 20,7 -

Кю, МПа-^м > 32,0 (ПД) для t=32-40 мм: > 33,0 (ПД)

МЦУ: Nсp, кцикл ^=5 Гц, атах=157 МПа) 180-200 180-190

СРТУ: dl/dN, мм/кцикл, при АК=31 МПа 2,3-2,7 2,3-2,5

* - На базе lo=4D, что примерно на 1% выше, чем для lo=5D

Таблица 1.2 - Характеристики плит из ресурсных алюминиевых материалов по российским и зарубежным источникам [24-27]

Характеристики Сплав и состояние ТО

1163Т 2024Т351 (Д16чТ)

Толщина, мм 20-25 25-40

Направление вырезки образцов по прокату Д П Д П

Л d, г/см 2,78 2,78

Е, ГПа 70-71 70-71

оВ, МПа > 430 > 430 > 420 > 425

а0,2, МПа > 295 > 295 > 310 > 285

5, % > 12,0 > 10,0 > 13,0* > 9,0*

Кю, МПа-^м 36-43 (ПД) для t > 25 мм: 30-47 (ПД)

МЦУ: Н;р, кцикл ^=5 Гц, атах=157 МПа) 180-250 170-220

СРТУ: dl/dN, мм/кцикл, при АК=31 МПа 1,7-2,0 2,0-2,3

* - На базе l0=4D, что примерно на 1% выше, чем для l0=5D

По результатам приведенных характеристик плит из алюминиевых сплавов В95оч и 1163 можно сделать вывод, что полуфабрикаты из сплавов, широко применяемые в промышленности и освоенные в металлургическом производстве, имеют стабильные характеристики, оснащены необходимой НТД и внедрены при изготовлении деталей в производстве самолетных конструкций. Технологические характеристики полуфабрикатов позволяют изготавливать детали сложной формы методами механической обработки, всеми видами формообразования и химфрезерованием. К недостаткам можно отнести низкий КИМ и повышенный цикл изготовления деталей.

Снижение веса деталей конструкции самолета, таких как обшивки крыла, может осуществляться либо заменой материала заготовок на материал более низкой плотности (Л1-Ы сплавы) либо с использованием гибридных конструкций из металлических листов с прослойками стеклопластика.

1.1.2 Алюминий-литиевые сплавы

В последние годы в авиастроении осваивают и применяют алюминиевые сплавы, легированные литием, которые являются перспективным классом сплавов, характеризующимся ценным сочетанием свойств: малой плотностью, повышенным модулем упругости, достаточно высокими прочностью и коррозионной стойкостью. Применение алюминий-литиевых сплавов позволяет создать самолетные конструкции с меньшей массой и высокими эксплуатационными характеристиками [28-30].

-5

Литий - самый легкий из металлов (с плотностью d = 0,53-0,56 г/см ), каждый его процент снижает плотность алюминиевого сплава на 3 %. Он имеет невысокий модуль упругости Е = 4900 МПа, однако благодаря открытию академика Фридляндера И.Н. [31, 32], показано, что модуль упругости алюминиевых сплавов при введении лития не снижается, а наоборот повышается (каждый процент лития повышает модуль упругости алюминиевого сплава на 6 %), вопреки правилу аддитивности и известной закономерности академика

Курнакова Н.С., утверждавшего, что модуль упругости сплава есть среднее арифметическое между модулями элементов, входящих в него [33-35].

В настоящее время созданы Al-Li сплавы различного назначения. Разработка сплавов проводилась большой группой сотрудников ВИАМ под руководством академика И.Н. Фридляндера. Применительно к обшивкам крыла можно выделить среднепрочный ресурсный сплав 1441 - для нижней панели и высокопрочный Al-Li сплав В-1469 - для верхней панели.

Алюминий-литиевые сплавы пониженной плотности обладают также повышенным (на ~ 10-15 %) модулем упругости (Е = 75-80 ГПа) по сравнению с Е = 70-72 ГПа для традиционных алюминиевых сплавов. Для сплавов

характерна обратная анизотропия по сравнению с традиционными сплавами, где реальные прочностные свойства в поперечном направлении несколько выше (на 10-20 МПа), чем свойства в долевом направлении [36-38].

На серийном оборудовании ОАО «КУМЗ» освоено промышленное производство полуфабрикатов из Al-Li сплавов [39, 40].

1.1.2.1 Ресурсный технологичный Al-Li сплав 1441

Среднепрочный сплав 1441 создан на базе четверной системы Al-Cu-Mg-Li с дополнительным легированием Zr и ^ [41-43]. Он является наиболее технологичным из всех Al-Li сплавов, пластические характеристики которого позволяют производить тонкие листы методом холодной рулонной прокатки, без промежуточных отжигов по технологии, близкой к используемой для производства листов из традиционных алюминиевых сплавов Д16ч и 1163.

Полученные результаты при отработке технологии получения листов из Al-Li сплава 1441 с точки зрения качества поверхности листов, их механических характеристик в соответствии с техническими условиями и экономической целесообразности, дали возможность производить листы толщиной 0,3-0,4 мм.

Листы производятся неплакированные и с плакирующим покрытием нескольких вариантов (нормальная, твердая сплавом АД33 системы

Al-Mg-Si (РД) и технологическая сплавом АЦпл).

15

Зеренная структура листов из сплава 1441, как правило, рекристаллизованная, равноосная, мелкозернистая - со средним размером зерна ёср ~ 20-25 мкм.

Основной упрочняющей фазой сплава 1441 считается 5'-фаза (Л13Ы). Она имеет сферическую форму с размерами выделений при старении 4-10 нм, которые гомогенно распределяются в объеме зерна. Наблюдается также определенное количество Б'-фазы (Л12СиМ£) стерженьковой формы, которая выделяется преимущественно гетерогенно на дислокациях.

Зернограничные выделения образуют стабильные фазы Б (Л12СиМ§) и Т2 [Л15Си(ЫМ§)3] размером 40-50 нм. В структуре также присутствуют полукогерентные дисперсоиды циркония (в'-фаза (Л137г), которые способствуют измельчению зерна, повышению пластичности и характеристик усталости сплава.

На основании построения диаграмм фазовых превращений при старении (ДФПС) и карт изменения механических свойств установлено снижение пластичности листов из сплава 1441 при появлении выделений Т'1-фазы (Л12ЫСи). Выделения частиц этой фазы следует избегать варьированием режим старения и составов [44-46].

Ресурсный Л1-Ы сплав 1441 обладает определенными преимуществами по сопротивлению усталости и трещиностойкости перед распространенными традиционными ресурсными сплавами Д16чТ, 1163Т системы Л1-Си-М§, широко применяемыми в качестве обшивочного материала панелей крыла и фюзеляжа. Листы имеют повышенный предел текучести, хороший уровень долговечности при малоцикловой усталости, низкую скорость роста трещины усталости [47-50]. Листы из сплава 1441 рекомендуется применять в состоянии Т11 после двухступенчатого старения.

Основные свойства листов из сплава 1441Т11 толщиной 0,5-2,0 мм приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Характеристики листов толщиной 0,5-2,0 мм из сплава 1441Т11

Характеристики Уровень свойств

"5 d, г/см 2,59

Е, ГПа 78-79

оВ, МПа > 430

а0д, МПа > 330

5з, % > 7,0

МЦУ: Н;р, кцикл ^=40 Гц, атах=157 МПа) 230

KcУ, МПа при В=400 мм 100

СРТУ: Щ/а^ мм/кцикл, при АК=31 МПа 1,4

В настоящее время нашли широкое применение листы из сплава 1441 в конструкции планера самолетов Бе-200, Бе-103, что позволило обеспечить весовую эффективность ~ 10 % в сравнении с традиционными материалами (рисунок 1.1). Получен положительный опыт применения материалов из сплава 1441 при эксплуатации авиационных конструкций [51].

а) б)

Рисунок 1.1 - Самолеты-амфибии: легкий Бе-103 (а) и многоцелевой Бе-200 (б)

1.1.2.2 Высокопрочный Al-Li сплав В-1469

Для обеспечения оптимальных весовых и прочностных характеристик авиационных конструкций был разработан высокопрочный сплав В-1469 на базе четверной системы Al-Cu-Li-Mg с дополнительным легированием Ag, Sc и Zr [52, 53]. За рубежом также наблюдается тенденция применения алюминий-литиевых сплавов в конструкциях изделий авиакосмической техники, например, в самолетах фирмы «AIRBUS» в виде дублеров, внутренних элементов конструкции, балок пола и стрингеров. Постоянно совершенствуются составы сплавов и технологии изготовления полуфабрикатов в целях расширения их применения в самолетах [54]. Наличие серебра, как легирующего элемента, усиливает выделение дисперсных упрочняющих фаз при искусственном старении, что обеспечивает повышенные характеристики статической прочности. В составе сплава присутствие скандия и циркония обеспечивают получение мелкозернистой структуры в слитке, а также задерживают процессы рекристаллизации при получении полуфабрикатов [55-57].

Сплав В-1469 - высокопрочный, высокомодульный (Е = 79 ГПа),

-5

пониженной плотности (d = 2,67 г/см ) - обладает высокой технологичностью при литье и обработке давлением. В настоящее время на серийном оборудовании ОАО «КУМЗ» освоено промышленное производство широкой номенклатуры полуфабрикатов: катаных листов (0,5-6,0 мм), плит (35-80 мм), прессованных профилей [58].

Благодаря высокой технологичности сплава В-1469, близкой к технологичности сплава 1441, при прокатке, стало возможным изготовление опытно-промышленных партий тонких листов толщиной до 0,5 мм. Микроструктура листов тонковолокнистая с расположенными по границам зерен мелкодисперсными фазовыми составляющими.

По результатам исследования кинетики искусственного старения высокопрочного сплава В-1469 при различных температурах и выдержках был разработан смягчающий режим, который позволил повысить трещиностойкость

листов при незначительном снижении статической прочности [59-62].

18

Сплав В-1469 по удельной прочности превосходит существующие алюминиевые деформируемые сплавы и обладает, при этом, высокими характеристиками коррозионной стойкости (МКК, РСК, акр), трещиностойкости и усталостной долговечности.

Высокий уровень эксплуатационных и коррозионных свойств листов толщиной 1,5-3,0 мм из сплава В-1469Т1 с повышенными трещиностойкостью и прочностью показывает возможность применения данного материала в обшивках крыла самолета. Прессованные профили с толщиной полки 5 мм из сплава В-1469Т1 могут быть применены для стрингерного набора при изготовлении панелей крыла самолета (таблица 1.4).

Таблица 1.4 - Характеристики полуфабрикатов из сплава В-1469Т1

Характеристики Полуфабрикат

Лист (толщина 1,5-3,0 мм) Прессованный профиль (толщина полки 5 мм)

с повышенной прочностью с повышенной трещиностой-костью

Л ё, г/см 2,67

оВ, МПа > 580 > 550 > 570

о0,2, МПа > 540 > 510 > 540

5з, % > 7,5 > 10,5 > 10,0

МЦУ: N кцикл ^=5 Гц, атах=157 МПа) 230 285 300

КСУ, МПа при В=200 мм 65 85 65

СРТУ (ШМЫ), мм/кцикл, при ДК=31 МПа 4,0 2,3 4,0

РСК, балл 3 3 3

МКК, мм < 0,14 < 0,12 < 0,14

акр, МПа, «Сигнал», направление П 400 (без разрушения) 380 (без разрушения) 300 (без разрушения)

Полуфабрикаты из Al-Li сплава В-1469 не уступают по комплексу прочностных и коррозионных свойств зарубежным аналогам - сплавам системы Al-Cu-Li (2195, 2098, 2198).

Для повышения эффективности использования Al-Li сплавов рассматривается возможность их применения не только в растянутых зонах элементов конструкций, но и в зонах, длительно работающих в условиях сжатия (верхние крыльевые обшивки, балки, стрингеры), что обеспечит дополнительное снижение массы деталей самолета.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Серебренникова, Наталья Юрьевна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фридляндер И.Н. Воспоминания о создании авиакосмической и атомной техники из алюминиевых сплавов //М.: Наука. 2005. 275 с.

2. Фридляндер И.Н., Сенаторова О.Г. Общая характеристика, классификация алюминиевых сплавов. Алюминий-литиевые сплавы. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. Т. II. Под ред. Фридляндера И.Н., Каблова Е.Н., Сенаторовой О.Г., Шалина Р.Е. //М.: Машиностроение. 2001. С. 13-19.

3. Фридляндер И.Н., Добромыслов А.В., Ткаченко Е.А., Сенаторова О.Г. Перспективные высокопрочные материалы на алюминиевой основе //МиТОМ. 2005. № 7. С. 17-23.

4. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» //Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3-33.

5. Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 226-230.

6. Алюминиевые деформируемые сплавы Фридляндер И.Н., Колобнев Н.И., Сандлер В.С. Алюминий-литиевые сплавы. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. Т. II-3. Под ред. Фридляндера И.Н., Каблова Е.Н., Сенаторовой О.Г., Шалина Р.Е. //М.: Машиностроение. 2001. С. 156-185.

7. Каблов Е.Н. Всероссийскому институту авиационных материалов - 80 лет //Деформация и разрушение материалов. 2012. № 6. С. 17-19.

8. Каблов Е.Н. ВИАМ: Продолжение пути //М.: Наука в России. 2012. № 11. С. 16-21.

9. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы //М.: Металлургия. 1979. 208 с.

10. Новиков И.И., Золотаревский В.С. и др. Металловедение. Учебник в 2-х томах //М.: МИСиС. 2009.

11. Туполев А.А., Сулименков В.В., Зельтин В.К. Повышение эксплуатационных характеристик и эффективности конструкций пассажирских самолетов. Металловедение алюминиевых сплавов //М.: Наука. 1985. С. 22-40.

12. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Ткаченко Е.А., Вахромов Р.О. Алюминиевые деформируемые сплавы //Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 167-182.

13. Fridlyander I.N., Senatorova O.G. Effect of Iron and Silicon on the Properties and Microstructure of Al-Zn-Mg-Cu System Aluminum Alloys //Key Engineering Materials. 1990. V. 44. P. 321-332.

14. Алюминиевые сплавы. Плавка и литье алюминиевых сплавов. Справочное руководство. Т. III. Под ред. Добаткина В.И. //М.: Металлургия. 1984. 351 с.

15. Алюминиевые сплавы. Производство полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Справочное руководство. Т. I. Под ред. Шалина Р.Е., Туманова А.Т. //М.: Металлургия. 1984. 341 с.

16. Senatorova O.G. Aluminium Alloys Their Physical and Mechanical Properties //ICAA-11. 2008. P. 209-214.

17. Antipov V.V., Blinova N.E., Shestov V.V., Sidelnikov V.V., Senatorova O.G. Investigation of Property and Structure of V95och (7475) and V96-3pch(7449) //Alloys during Stress Ageing. ICAA-11. 2008. P. 1864-1868.

18. Алюминиевые сплавы. Промышленные алюминиевые сплавы. Справочное руководство. Т. II. Под ред. Фридляндера И.Н., Квасова Ф.И. //М.: Металлургия. 1984. 539 с.

19. Авиационные материалы. 75 лет. Избранные труды ВИАМ 1932-2007. Юбилейный научно-технический сборник. Под ред. Каблова Е.Н. //М.: ВИАМ. 2007. 439 с.

20. Сенаторова О.Г., Грушко О.Е., Ткаченко Е.А., Антипов В.В.,

Молостова И.И., Сидельников В.В. Новые высокопрочные алюминиевые

сплавы и материалы //ТЛС. 2007. № 2. С.17-24.

128

21. Сенаторова О.Г., Антипов В.В., Бронз А.В., Сомов А.В., Серебренникова Н.Ю. Высокопрочные и сверхпрочные сплавы традиционной системы Al-Zn-Mg-Cu, их роль в технике и возможности развития //ТЛС. 2016. № 2. С. 43-49.

22. Сенаторова О.Г., Сухих А.Ю., Сидельников В.В. и др. Развитие и перспектива применения высокопрочных алюминиевых сплавов для катаных полуфабрикатов //ТЛС. 2002. № 4. С. 28-33.

23. Сенаторова О.Г. Закономерности изменения структуры и комплекса свойств плит из высокопрочного алюминиевого сплава В95 в зависимости от содержания примесей и режимов старения //Дис. к.т.н. М.: ВИАМ.1983. 244 с.

24. ISO 6361-2. 2009.

25. Aluminum Standards and Data //The Aluminum Association. USA. 2006.

26. Proceedings of ICAA-5 - ICAA-11. 1995-2008.

27. Авиационные материалы. Справочник в 12-ти томах. Под общ. Ред. Каблова Е.Н. //М.: ВИАМ. 2009. Т. 4. Ч. 1. Кн. 1. 262 с.

28. Фридляндер И.Н., Грушко О.Е., Антипов В.В., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. Алюминий-литиевые сплавы //75 лет. Избранные труды ВИАМ 1932-2007. Юбилейный научно-технический сборник. Под ред. Каблова Е.Н. //М.: ВИАМ. 2007. С. 163-171.

29. Rioja R.J., Denzer D.K., Mooy D., Venema G. Lighter and Stiffer Materials for Use in Space Vehicles //In: Proceedings of the 13-th International Conference on Aluminum Alloys. ICAA-13. 2012. P. 593-598.

30. Rioja R., Liu J. The evolution of Al-Li base products for aerospace and space applications //Metallurgical and Materials Transactions A. 2012. V. 43. № 9. P. 3325-3337.

31. Фридляндер И.Н., Шамрай В.Ф., Ширяева Н.В. Явление повышения прочности и жесткости сплавов системы алюминий-магний с одновременным понижением плотности (эффект Фридляндера). Диплом на открытие № 390. 18.10.1990.

32. Сплав на основе алюминия. Патент 2038405 Рос. Федерация. Опубл. 227.06.1995.

33. Фридляндер И.Н. Современные алюминиевые, магниевые сплавы и композиционные материалы на их основе //Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 24-29.

34. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. Пер. с англ. под ред. Фридляндера И.Н., Квасова Ф.И., Строганова Г.Б. //М.: Металлургия. 1979. 639 с.

35. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов //М.: Металлургия. 1981. 414 с.

36. Антипов В.В., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. Развитие алюминий-литиевых сплавов и многоступенчатых режимов термической обработки // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 183-195.

37. Антипов В.В. Новые крылатые металлы //Наука и жизнь. 2012. № 6. С. 22-23.

38. Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б., Антипов В.В. Перспективные алюминий-литиевые сплавы для самолетных конструкций //ТЛС. 2007. № 2. С. 35-38.

39. Клочкова Ю.Ю., Грушко О.Е., Ланцова Л.П., Бурляева И.П., Овсянников Б.В. Освоение в промышленном производстве полуфабрикатов из перспективного алюминийлитиевого сплава В-1469 //Авиационные материалы и технологии. 2011. № 1. С. 8-12.

40. Фридляндер И.Н., Грушко О.Е., Шамрай В.Ф., Клочков Г.Г. Высокопрочный конструкционный Al-Cu-Li-Mg сплав пониженной плотности, легированный серебром //МиТОМ. 2007. № 6 (624). С. 3-7.

41. Лещинер Л.Н., Латушкина Л.В., Федоренко Т.П. Сплав 1441 системы А1-Си-М§-и //Тез. докл. Всесоюз. Науч. конф. Металловедение сплавов алюминия с литием. М.: ВИЛС. 1991. С. 76-77.

42. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него. Патент 2278179. Рос. Федерация. Опубл. 20.06.2006.

43. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него. Патент 2349665 Рос. Федерация. Опубл. 20.10.2008.

44. Лукина Е.А., Алексеев А.А., Антипов В.В., Хохлатова Л.Б., Журавлева П.Л. Фазовые превращения в процессе длительных температурных нагревов для промышленных сплавов 1224, В-1469 и 1441 //Физика металлов и металловедение. 2011. № 3. С 253-261.

45. Lukina E.A., Alekseev A.A., Antipov V.V., Zaitsev D.V., Klochkova Y.Y. Application of the Diagrams of Phase Transformations during Aging for Optimizing the Aging Conditions for V-1469 and 1441 Al-Li Alloys //In: The 12th International Conference of Aluminium Alloys: Proceedings of the Conference. Yokohama. 2010. P. 1984-1989.

46. Alekseev A.A., Lukina E.A.,Khokhlatova L.B., Antipov V.V., Treninkov I.A., Phase Transformations in Alloy 1424 (Al-Li-Mg) and 1441 (Al-Li-Cu-Mg) //During Long Term Low-Temperature Exposur (LLTE). Proceedings of ICAA-11. 2008. Р. 1001-1005.

47. Антипов В.В. Технологичный алюминий-литиевый сплав 1441 и слоистые гибридные композиты на его основе //Металлургия. 2012. № 5. С. 36-39.

48. Fridlyander I.N., Antipov V.V., Fedorenko T.P. Product Properties of High Workability 1441 Al-Li Alloy //Proceedings of International Conference of Aluminium Alloys. ICAA-9. 2004. Р. 1051-1054

49. Antipov V.V., Fridlyander I.N., Senatorova O.G., Sidelnikov V.V., Lukina N.F., Mitrakov O.V, Lavro N.A High-Manufacturable Al-Li 1441 Alloy and Fible-Metall Laminates (FML) on its Basis //Summary of Conference Proceedings Aluminium Two Thousand. 2007. 22 p.

50. Лещинер Л.Н., Кишкина С.И., Старова Е.Н., Федоренко Т.П., Булгакова Е.Н. Свойства неплакированных и плакированных листов из сплава 1441 //Цветные металлы. 1994. № 4. С. 56-59.

51. Антипов В.В., Лавро Н.А., Сухоиваненко В.В., Сенаторова О.Г. Опыт применения Al-Li сплава 1441 и слоистого материала на его основе в гидросамолетах //Цветные металлы. 2013. № 8. С. 46-50.

52. Грушко О.Е., Овсянников Б.В., Овчинников В.В. Алюминиево-литиевые

сплавы: металлургия, сварка, металловедение //М.: Наука. 2014. 296 с.

131

53. Сплав на основе алюминия. Патент 2237098. Рос. Федерация. Опубл. 24.07.2003.

54. Клочкова Ю.Ю., Грушко О.Е., Ланцова Л.П., Бурляева И.П., Овсянников Б.В. Освоение в промышленном производстве полуфабрикатов из перспективного алюминийлитиевого сплава В-1469 //Авиационные материалы и технологии. 2011. № 1. С. 8-12.

55. Фридляндер И.Н., Грушко О.Е., Антипов В.В., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. Алюминий-литиевые сплавы //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2008. № 8. С. 22-27.

56. Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б., Оглодков М.С., Клочкова Ю.Ю. Высокопрочные сплавы системы Al-Cu-Li с повышенной вязкостью разрушения для самолетных конструкций //Цветные металлы. 2013. № 9. С. 66-71.

57. Фридляндер И.Н., Грушко О.Е., Шамрай В.Ф., Клочков Г.Г. Высокопрочный конструкционный Al-Cu-Li-Mg сплав пониженной плотности, легированный серебром //МиТОМ. 2007. № 6. С. 3-7.

58. Клочков Г.Г., Грушко О.Е., Клочкова Ю.Ю., Романенко В.А. Промышленное освоение высокопрочного сплава В-1469 системы Al-Cu-Li-Mg //Труды ВИАМ. 2014. № 7. Ст. 01 (viam-works.ru)

59. Истомин-Кастровский В.В., Шамрай В.Ф., Грушко О.Е., Клочкова Ю.Ю., Рязанцева М.А. Влияние добавок серебра, магния, циркония на старение сплава В-1469 системы Al-Cu-Li //Металлы. 2010. № 5. С. 73-78.

60. Шамрай В.Ф., Клочкова Ю.Ю., Лазарев Э.М., Гордеев А.С., Сиротинкин В.П. Исследование структурных состояний листов из алюминий-литиевого сплава В-1469 //Металлы. 2013. № 5. С. 77-84.

61. Шамрай В.Ф., Грушко О.Е., Тимофеев В.Н., Лазарев Э.М., Клочкова Ю.Ю., Гордеев А.С. Структурные состояния материала прессовок и листов сплава системы Al-Cu-Li, легированного серебром //Металлы. 2009. № 3. С. 53-59.

62. Алексеев А.А., Лукина Е.А., Клочкова Ю.Ю. Кристаллическая структура

сверхтонких пластинчатых выделений //ФММ. 2013. Т. 114. № 6. С. 527-533.

132

63. Сенаторова О.Г., Антипов В.В., Лукина Н.Ф. и др. Слоистые металлополимерные композиционные материалы //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 226-230.

64. Сенаторова О.Г., Антипов В.В., Лукина Н.Ф., Сидельников В.В., Шестов В.В., Попов В.И., Ершов А.С. Высокопрочные, трещиностойкие, легкие алюмстеклопластики СИАЛ - перспективные материалы для авиационных конструкций //ТЛС. 2009. № 2. С. 29-31.

65. Laminate of metal sheets and polymer: pat. 0256370 US; publ. 20.10.2011.

66. M. Plokker, D. Daverschot, T. Beumler. Hybrid structure solution for the A400M wing attachment frames //25th ICAF Symposium - Rotterdam, 27-29 May 2009.

67. Roebroeks Geert H.J.J., Hooijmeijer Peter A., Kroon Erik J., Heinimann Markus B. The development of central //First International Conference on Damage Tolerance of Aircraft Structures. 2009. 16 р.

68. Bucci R.J. (Alcoa Technical Center). Advanced Metallic and Hybrid Structural Concepts //USAF Structural Integrity Program Conference. 2006. 45 p.

69. Marcus Heinimann, Bucci R.J., Kulak M. Advanced concepts and validation programs for Aerospace Structures //Conference Alcoa Technical Center. 2007. P. 1-27.

70. Ганс-Юрген Шмидт (H.-J. Shmidt) Материалы 2-ой конференции по свойствам материалов и компонентов под переменной амплитудной нагрузкой //AeroStruc. 2009. 20 с.

71. Каблов Е.Н., Антипов В.В., Сенаторова О.Г. Слоистые алюмостеклопластики СИАЛ-1441 и сотрудничество с «Airbus» и «TU Delft» //Цветные металлы. 2013. № 9. С. 50-53.

72. Серебренникова Н.Ю., Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф., Шестов В.В. Использование клеевых препрегов в слоистых гибридных конструкциях на основе алюминий-литиевых сплавов и СИАЛа //Новости материаловедения. Наука и техника. 2016. № 3. С. 21-30. materialsnews.ru.

73. Проектирование, конструкции и системы самолетов и вертолетов. //Самолеты и вертолеты. Том IV-21. Машиностроение. Энциклопедия в сорока томах. М.: Машиностороение. 2004. C. 226-252.

74. Способ соединения слоистого алюмостеклопластика. Патент 2570469 Рос. Федерация. Опубл. 10.12.2015.

75. Каблов Е.Н., Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф. Новый класс слоистых алюмостеклопластиков на основе алюминий-литиевого сплава 1441 с пониженной плотностью //Вестник МГТУ им Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. №SP2. С. 174-184.

76. Шестов В.В., Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Сидельников В.В. Конструкционные слоистые алюмостеклопластики 1441-СИАЛ //МиТОМ. 2013. № 9. С. 28-32.

77. Фридляндер И.Н., Аниховская Л.И., Сенаторова О.Г. и др. Клееные металлические и слоистые композиты. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы Т. II-3. Под ред. Фридляндера И.Н., Каблова Е.Н. //М.: Машиностроение. 2001. С. 814-832.

78. Слоистые композиционные материалы - 98 //Сборник трудов международной конференции. Волгоград. 1998. С. 30-32, 86-88, 131-133, 170-171.

79. Клочкова Ю.Ю., Клочков Г.Г., Романенко В.А., Попов В.И. Структура и свойства листов из высокопрочного алюминий-литиевого сплава В-1469 //Авиационные материалы. 2015. № 4. С. 3-8.

80. Antipov V.V, Senatorova O.G., Beumber T, Lipma M. Investigation of a new fibre metal laminate (FML) family on the base of Al-Li alloy with lower density //Materials Science and Engineering Techology. 2012. № 4. P. 350-355.

81. Слоистый композиционный материал и изделие, выполненное из него. Патент 2185964 Рос. Федерация. Опубл. 27.07.2002.

82. Слоистый композиционный материал и изделие из него. Патент 22223850 Рос. Федерация. Опубл. 12.03.2003.

83. Слоистый композиционный материал и изделие, выполненное из него.

Патент 2270098 Рос. Федерация. Опубл. 14.07.2004.

134

84. Слоистый композиционный материал и изделие, выполненное из него. Патент 2485964 Рос. Федерация. Опубл. 14.10.1992.

85. Fibre Metal Laminates //Ed. by Ad. Vlot, Yan. W. Gunnik. Academic Publishers. 2001. 527 р.

86. Каблов Е.Н., Минаков В.Т., Аниховская Л.И. Клеи и материалы на их основе для ремонта конструкций авиационной техники //Авиационные материалы и технологии. 2002. № 1. С. 61-65.

87. Дементьева Л.А., Сереженков А.А., Бочарова Л.И., Аниховская Л.И., Лукина Н.Ф. Композиционные материалы клеевые на основе стеклянных и углеродных наполнителей //Клеи. Герметики. Технологии. 2009. № 1. С. 24-27

88. Бецофен С.Я., Антипов В.В., Серебренникова Н.Ю., Долгова М.И., Кабанова Ю.А. Исследование фазового состава, текстуры и анизотропии свойств листов из сплавов системы Al-Cu-Li-Mg //Деформация и разрушение материалов. 2017. № 1. С. 24-30.

89. Хазанов В.Е. Современные многофункциональные армирующие материалы и дисперсные наполнители для композитов. Стеклянные волокна и стеклопластики //Химическая промышленность. 1992. № 1. С. 1-8.

90. Лукина Н.Ф., Дементьева Л.А., Петрова А.П., Сереженков А.А. Конструкционные и термостойкие клеи //Авиационные материалы и технологии.2012. №S. С.328-335.

91. Дементьева Л.А., Сереженков А.А., Лукина Н.Ф., Куцевич К.Е. Клеевые препреги и слоистые материалы на их основе //Авиационные материалы и технологии. 2013. № 2. С. 19-21.

92. Антипов В.В., Сенаторова О.Г. Новый класс гибридных конструкционных материалов //Металлы Евразии. 2015. № 2. С. 54-55.

93. Шестов В.В., Антипов В.В., Серебренникова Н.Ю., Нефедова Ю.Н. Высокопрочный слоистый материал на основе листов из алюминий-литиевого сплава //Технология легких сплавов. 2016. № 1. С.119-123.

94. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф., Сидельников В.В., Шестов В.В. Конструкционные слоистые материалы СИАЛ //Клеи. Герметики. Технологии. 2012. № 6. С. 13-17.

95. Петрова А.П. Основные этапы технологии склеивания // Клеи. Герметики. Технологии. 2014. № 2. С. 24-30.

96. Кириенко Т.А., Лукина Н.Ф., Куцевич К.Е., Петрова А.П. Исследование реологических свойств клеевых связующих //Клеи. Герметики. Технологии. 2016. № 2. С. 6-8.

97. Дементьева Л.А., Сереженков А.А., Лукина Н.Ф., Куцевич К.Е. Свойства и назначение композиционных материалов на основе клеевых препрегов //Труды ВИАМ. 2014. № 8. Ст. 06 (viam-works.ru).

98. Moriniere F.D., Alderliesten R.C., Benedictus R. Modelling of impact damage and dynamics in fibre-metal laminates - A review //International Journal of Impact Engineering. 2014. № 67. Р. 27-38.

99. Iaccarino P., Langella A., Caprino G. A simplified model to predict the tensile and shear stress-strain behaviour of fibreglass/aluminium laminates //Composites Science and Technology. 2007. № 9. Р. 1784-1793.

100. Kamocka M., Zglinicki M., Mania R. J. Multi-method approach for FML mechanical properties prediction //Composites Part B: Engineering. 2016. № 91. Р. 135-143.

101. Moussavi-Torshizi S., Dariushi S., Sadighi M., Safarpour P. A study on tensile properties of a novel fiber/metal laminates //Materials Science and Engineering A. 2010. № 527. Р. 4920-4925.

102. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. Механика разрушения композитов. Справочник. Композиционные материалы. Под ред. Васильева В.В., Таронопольского Ю.М. //М.: Машиностроение. 1990. С. 158-188.

103. Robert M. Jones. Mechanics of Composite Materials //CRC Press. 1998. 337 р.

104. Афанасьев А.В., Дудченко А.А., Рабинский Л.Н. Влияние структуры полимерного композиционного материала на остаточное напряженно-деформированное состояние //Инженерная физика. 2010. № 7. С. 13-20.

105. Афанасьев А.В., Дудченко А.А., Нгуен Д.К., Рабинский Л.Н., Соляев Ю.О. Моделирование влияния параметров вискеризации волокон на остаточное напряженно-деформированное состояние слоистых композитов //Механика композиционных материалов и конструкций. 2014. № 3. С. 333-342.

106. Khan S.U., Alderliesten R.C., Benedictus R. Fatigue crack growth prediction of fibre reinforced metal laminates under variable amplitude loading // ICAS 26th International Congress of the aeronautical sciences. 2008.

107. Kotzakolios T., Vlachos D.E., Kostopoulos V. Blast response of metal composite laminate fuselage structures using finite element modeling //Composite Structures. 2011. № 93 Р. 665-681.

108. Po-Yu Chang, Jenn-Ming Yang. Modeling of fatigue crack growth in notched fiber metal laminates//International Journal of Fatigue. 2008. № 30. Р. 2165-2174.

109. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов //Учебное пособие. М.: Наука. 1986. 560 с.

110. Загребалов А.А. Сравнительная эффективность армирования алюминиевых сплавов борными, стальными и органическими волокнами для конструкций летательных аппаратов //Дис. к.т.н. М.: ВИАМ. 1985. 287 с.

111. Kishkina S.I. Mechanical testing of composite materials //Metal Matrix Composites. Chapman and Hall. 1992. P. 571-600.

112. Кишкина С.И. Сопротивление разрушению алюминиевых сплавов //М.: Металлургия. 1981. 280 с.

113. Меткалф А. Поверхность раздела в металлических композитах //М.: Мир. 1978. 438 с.

114. Лукина Е.А., Алексеев А.А., Антипов В.В., Зайцев Д.В., Клочкова Ю.Ю. Применение диаграмм фазовых превращений при старении для оптимизации режимов старения в Al-Li сплавах В-1469, 1441 //Металлы. 2009. № 6. С. 60-67.

115. Лукина Е.А. Фазовые превращения в сплавах при старении и в процессе длительных низкотемпературных нагревов //Автореферат дис. к.т.н. М.: ВИАМ. 2011. 23 с.

116. Антипов В.В., Лукина Е.А., Сенаторова О.Г., Серебренникова Н.Ю., Сбитнева С.В. Влияние дополнительных нагревов на структуру и механические свойства листов сплава 1441, входящих в состав слоистых гибридных панелей //ТЛС. 2016. № 4. С. 37-42.

117. Антипов В.В., Серебренникова Н.Ю., Сенаторова О.Г., Морозова Л.В., Лукина Н.Ф., Нефедова Ю.Н. Гибридные слоистые материалы с небольшой скоростью развития усталостной трещины //Вестник машиностроения. 2016. № 12. С. 45-49.

118. Силовой расчет крыла и центроплана самолета ТУ-204. № 74.10.2001.000.РР1

119. Ляховенко И.А., Хватан А.М. Расчетные допускаемые напряжения и критерии прочности силовых элементов планера самолета //Труды ЦАГИ. 1996. № 2623.

120. Серебренникова Н.Ю., Антипов В. В., Сенаторова О. Г., Ерасов В.С., Каширин В.В. Гибридные слоистые материалы на базе алюминий-литиевых сплавов применительно к панелям крыла самолета //Авиационные материалы и технологии. 2016. № 3. С. 3-8.

121. Орешко Е.И., Ерасов В.С., Подживотов Н.Ю. Выбор схемы расположения высокомодульных слоёв в многослойной гибридной пластине для её наибольшего сопротивления потере устойчивости //Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 109-117.

122. Антипов В.В., Орешко Е.И., Ерасов В.С., Серебренникова Н.Ю. Гибридные материалы для применения в условиях Севера //Механика композитных материалов. 2016. № 5. С.1-18

123. Антипов В.В., Серебренникова Н.Ю., Шестов В.В., Сидельников В.В. Слоистые гибридные материалы на основе листов из алюминий-литиевых сплавов //Авиационные материалы. 85 лет. Юбилейный научно-технический

сборник. Под ред. Каблова Е.Н. 2017. № Б. С. 212-224.

138

124. Podzhivotov N.Yu., Kablov E.N., Antipov V.V., Erasov V.S., Serebrennikova N.Yu., Abdullin M.P., Limonin M.V. Laminated metal-polimeric materials in structural elements of aircraft //Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. № 2. P. 211-221.

125. Орешко Е.И., Ерасов В.С., Подживотов Н.Ю., Луценко А.Н.. Расчет на прочность гибридной панели крыла на базе листов и профилей из высокопрочного алюминий-литиевого сплава и слоистого алюмостеклопластика //Авиационные материалы и технологии. 2016. № 1. С. 53-61.

126. Каблов Е.Н., Антипов В.В., Клочкова Ю.Ю. Алюминий-литиевые сплавы нового поколения и слоистые алюмостеклопластики на их основе //Цветные металлы. 2016. № 8. С. 86-91.

127. Подживотов Н.Ю., Каблов Е.Н., Антипов В.В., Ерасов В.С., Серебренникова Н.Ю., Абдуллин М.Р., Лимонин М.В. Слоистые металлополимерные материалы в элементах конструкции воздушных судов //Перспективные материалы. 2016. № 10. С. 5-19.

128. Сенаторова О.Г., Серебренникова Н.Ю., Антипов В.В., Иванов А.Л., Попов В.И. Исследование структуры и свойств массивных плит из сплава В95пчТ2 //ТЛС. 2016. № 2. С. 37-42.

129. Фридляндер И.Н., Сенаторова О.Г., Ткаченко Е.А., Молостова И.И. Развитие и применение высокопрочных сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu для авиакосмической техники. Авиационные материалы. 75 лет. Избранные труды ВИАМ 1932-2007 //М.: ВИАМ. 2007. С. 155-163.

130. Алюминиевые сплавы. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Справочное руководство. Т. IV. Под ред. Ливанова В.А., Елагина В.И //М.: Металлургия. 1985. 408 с.

131. Скорняков В.И., Антипов В.В., Семовских С.В. Развитие металлургического производства Каменск - Уральского металлургического завода для полуфабрикатов из новых алюминиевых сплавов //Цветные металлы. 2013. № 9. С. 30-33.

132. Скорняков В.И., Антипов В.В. Инновационный характер сотрудничества ОАО «КУМЗ» и ФГУП «ВИАМ» //Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 11-13.