Разработка научных основ создания нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с требуемым комплексом механических свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, доктор наук Оспенникова Ольга Геннадиевна

• Оспенникова Ольга Геннадиевна
• доктор наук
• 2018

Оглавление диссертации доктор наук Оспенникова Ольга Геннадиевна

Содержание

Введение

Глава 1. Особенности развития специальной металлургии в области литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций

1.1. Разработка литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций для литья турбинных лопаток по выплавляемым моделям

1.2. Литейные поли- и монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы и тенденции их легирования

1.3. Выводы по Главе 1 60 Глава 2. Методики проведения исследований и испытаний

2.1. Методики изготовления исходных сплавов и образцов для проведения исследований

2.2. Методики проведения структурных исследований

2.3. Методики испытаний для определения механических свойств 69 Глава 3. Компьютерное конструирование литейных жаропрочных никелевых сплавов нового поколения с пониженной плотностью

3.1. Метод компьютерного конструирования

3.2. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного поликристаллического жаропрочного сплава

3.3. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного монокристаллического жаропрочного сплава

3.4. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного монокристаллического интерметаллидного (на основе у'- фазы) жаропрочного сплава

3.5. Выводы по Главе

Глава 4. Разработка нового литейного поликристаллического жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности

4.1. Экспериментальное исследование состава и структуры сконструированного поликристаллического жаропрочного сплава

4.2. Структурные превращения в сплавах с поликристаллической структурой при различных режимах термообработки. Разработка режимов термической и газостатической обработки 98 4.3 Механические свойства при растяжении, длительная статическая и циклическая прочность поликристаллического жаропрочного никелевого сплава нового поколения

4.4. Эволюция микроструктуры сплава ВЖЛ21 при длительных механических испытаниях

4.5. Выводы по Главе 4 118 Глава 5. Выбор системы легирования и разработка нового монокристаллического жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности 122 5.1. Анализ проблем создания монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов с пониженной плотностью 122 5.2 Экспериментальное исследование состава и структуры сконструированного монокристаллического жаропрочного сплава

5.3. Структурные превращения в сплаве ВЖМ7 с монокристаллической структурой при различных режимах термообработки. Разработка режимов термической и газостатической обработки

5.4. Исследование физико-механические свойств монокристаллов из нового жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности ВЖМ7

5.5. Эволюция микроструктуры сплава ВЖМ7 при длительных механических испытаниях

5.6. Выводы по Главе

Глава 6. Разработка нового монокристаллического интерметаллидного (на основе у'-фазы) жаропрочного сплава

6.1. Анализ проблем создания интерметаллидных жаропрочных сплавов на основе никеля

6.2 Экспериментальное исследование составов и структуры сконструированного монокристаллического жаропрочного

интерметаллидного сплава

6.3. Особенности фазового состава и микроструктуры монокристаллов сплава ВИН3 с кристаллографической ориентацией <001> в литом и термически обработанном состояниях

6.4. Механические свойства при растяжении, длительная статическая и циклическая прочность монокристаллов с кристаллографической ориентацией <001> нового монокристаллического интерметаллидного (на основе у'-фазы) жаропрочного сплава ВИН3

6.5. Особенности фазового состава и микроструктуры монокристаллических образцов сплава ВИН3 с кристаллографической ориентацией <001> после длительных механических испытаний

6.6. Отработка технологических режимов литья сопловых лопаток из сплава ВИН3

6.7. Выводы по Главе 6 202 Глава 7. Разработка модельных композиций нового поколения на основе синтетических восков с повышенной геометрической стабильностью и ремонтных восковых составов

7.1. Анализ проблем создания и классификация модельных композиций

для литья турбинных сопловых и рабочих лопаток по выплавляемым 204 моделям

7.2. Исследование влияния различных видов наполнителей на свойства и стабильность модельных композиций

7.3. Влияние содержания наполнителя на свойства модельных композиций, выбор оптимальных составов

7.4. Влияние технологических параметров изготовления моделей на свойства и стабильность модельных композиций, выбор оптимальных технологических параметров

7.5. Разработка составов модельных композиций нового поколения для изготовления выплавляемых моделей лопаток и других деталей газотурбинных двигателей сложной конфигурации из жаропрочных 228 сплавов

7.6. Выводы по Главе 7 235 Глава 8. Практическая реализация результатов работы

8.1. Внедрение нового жаропрочного сплава пониженной плотности ВЖЛ21 и технологии литья из него поликристаллических рабочих лопаток вертолетных газотурбинных двигателей

8.2. Внедрение нового жаропрочного сплава пониженной плотности ВЖМ7 и технологии литья из него монокристаллических рабочих лопаток вертолетных газотурбинных двигателей

8.3. Внедрение нового интерметаллидного сплава ВИН3 и технологий литья из него монокристаллических сопловых лопаток вертолетных 263 газотурбинных двигателей

8.4. Внедрение нового поколения модельных композиций на основе синтетических восков

8.5. Выводы по Главе 8 278 Общие выводы по работе 280 Список литературы

Введение

Актуальность и связь работы с государственными научными программами

Важнейшей задачей государственной промышленной политики Российской Федерации является создание и производство конкурентоспособной техники гражданского и военного назначения, в том числе газотурбинных двигателей (ГТД) для самолетов и вертолетов, разработка которых должна базироваться на основе отечественных материалов нового поколения, энергоэффективных, ресурсосберегающих, в том числе цифровых технологий их производства и переработки.

На совещании 22 ноября 2013 года по вопросу развития авиационного двигателестроения Президент Российской Федерации отметил, что «...один из наших ключевых приоритетов - новый среднемагистральный пассажирский самолет МС-21..., что демонстрационный двигатель для этой машины готов, проходит испытания. Важно не затягивать его сертификацию, чтобы в запланированные сроки приступать к серийному производству.».

Руководством страны была выделена отдельная подпрограмма по двигателестроению в рамках единой государственной программы развития оборонно-промышленного комплекса. Одним из приоритетных направлений реализации указанной подпрограммы является создание перспективного вертолетного двигателя и двигателя с тягой 35 тонн (ПД-35). Двигатели будут создаваться в широкой кооперации предприятий АО «ОДК», в том числе с использованием технологий, полученных в ходе реализации проекта ПД-14 для МС-21.

Одним из основных направлений реализации Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации №642 от 01.12.2016 г. является создание материалов нового поколения. С этой целью Постановлением Правительства Российской Федерации от 19.09.2016 г. ФГУП «ВИАМ» определен организацией,

ответственной за реализацию приоритетного технологического направления «Технологии материаловедения».

Для определения приоритетных направлений исследований в области разработки материалов нового поколения ФГУП «ВИАМ» совместно с институтами РАН, национальными исследовательскими университетами и конструкторскими бюро на основании анализа программ инновационного развития государственных корпораций (ГК Росатом, ГК Роскосмос, ГК Ростех), ПАО ОАК», ОАО «РЖД», АО «Корпорация «МИТ», АО «КТРВ», АО «ОДК», АО «Вертолеты России» и др. разработал и реализует «Стратегические направления развития материалов и технологий их производства на период до 2030 года».

В настоящее время в Российской Федерации практически отсутствует полномасштабное производство вертолетных двигателей. По существу, все модификации вертолетных двигателей производятся в кооперации с зарубежными разработчиками и поставщиками. Перспективным вертолетным двигателем является турбовальный двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В, разработанный и сертифицированный за рубежом, который определен в качестве коммерческого двигателя для российских вертолетов семейства Ми-8, в частности, Ми-171/172, а также для перспективных машин.

Для обеспечения технологической независимости Российской Федерации особенно остро стоит вопрос создания конкурентоспособных вертолетных двигателей с обязательным применением отечественных материалов и технологий нового поколения. Однако работы в данном направлении практически не проводятся. В конструкции единственного на сегодняшний день отечественного вертолетного двигателя ВК-2500 применяются материалы и технологии, разработанные более двадцати лет назад.

На совещании по проблемным вопросам внедрения и квалификации авиационных материалов для авиационных ГТД, в том числе вертолетных, было сформулировано поручение (протокол № 57-ДМ/18 от 08 декабря 2011 г.) -разработать комплексную программу и план работ по разработке и внедрению новых материалов и технологий для создания и модернизации перспективных

авиационных двигателей нового поколения, включая двигатель ВК 2500 и его модификаций.

Основными направлениями повышения эффективности ГТД можно считать повышение термического к.п.д. (за счет увеличения температуры газа перед турбиной и степени сжатия) и улучшение удельных характеристик (за счет уменьшения габаритных размеров, массы, сокращения количества ступеней и деталей). При этом удельная масса ГТД является комплексным показателем, который характеризует параметрическое, конструктивное и технологическое их совершенство. Существенный вклад в улучшение удельных характеристик может обеспечить разработка и применение нового поколения жаропрочных сплавов пониженной плотности (снижение до 15 %) для рабочих и сопловых лопаток газотурбинных двигателей.

Масса двигательной установки одна из ключевых характеристик, которая определяет её конкурентоспособность. Наиболее материалоемкая часть авиационного двигателя - это турбина. Масса турбины, в первую очередь, определяется массой рабочих лопаток, так как они определяют контурную нагрузку на диски и, соответственно, их массу. Также масса рабочих лопаток определяет толщину корпусов, которые должны удерживать лопатки в случае их обрыва.

По экспертным оценкам конструкторов АО «ОДК-Авиадвигатель» снижение массы лопаток на 1 % дает возможность снизить массу турбин на 0,45 %. То есть, снизив массу лопаток на 15 %, за счет применения жаропрочных сплавов с пониженной плотностью, можно уменьшить вес турбин на 6,75 %. Для перспективного двигателя ПД-14, исходя из суммарной массы турбин 750 кг это составит примерно 50 кг.

В соответствии с вышесказанным, а также учитывая отказ зарубежных компаний в продаже Российской Федерации материалов (компонентов), технологий и оборудования, можно сделать вывод о том, что только применение новых отечественных материалов, в том числе супержаропрочных материалов пониженной плотности, и энергоэффективных ресурсосберегающих технологий

позволит создать российские конкурентоспособные вертолетные двигатели, превосходящие по всем техническим и экономическим характеристикам вертолетные двигатели фирмы АО «Мотор Сич» (Украина) и других моторостроительных компаний, что обеспечит технологическую независимость и безопасность Российской Федерации.

Выполнение основных разделов данной работы проходило в рамках НИР, выполненных за счет средств федерального бюджета Федеральной целевой программы «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года» (шифры «Перспектива», «Ресурс», «Альтаир», «Авантаж», «Импульс»).

В связи с изложенным тема работы является актуальной, представляет собой крупную научную проблему, имеющую важное практическое значение для развития отечественного авиадвигателестроения.

Цель и задачи работы

Создание и внедрение с использованием цифровых технологий нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с повышенными механическими свойствами для газотурбинных двигателей перспективных вертолётов и других изделий авиационной техники, а также разработка технологии их получения ресурсосберегающими прогрессивными методами при помощи новых модельных композиций.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

• с применением компьютерного конструирования определить концентрационные области легирования фазово-стабильных жаропрочных никелевых сплавов пониженной плотности с поли- и монокристаллической структурами, а также монокристаллического интерметаллидного жаропрочного сплава на основе у'-фазы;

• исследовать технологические факторы, определяющие образование наноструктурных составляющих жаропрочных никелевых сплавов пониженной плотности при литье методами равноосной и направленной кристаллизации, термической и газостатической обработках;

• исследовать фазовую стабильность новых сплавов при длительных высокотемпературных механических испытаниях;

• с применением цифровых технологий определить технологические параметры литья из жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности турбинных рабочих лопаток с поликристаллической структурой для вертолетных двигателей;

• с применением цифровых технологий определить технологические параметры литья из жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности турбинных рабочих лопаток с монокристаллической структурой с заданной аксиальной кристаллографической ориентацией <001> для вертолетных двигателей;

• с применением цифровых технологий разработать технологические параметры литья из жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности турбинных сопловых лопаток с монокристаллической структурой с заданной аксиальной кристаллографической ориентацией <001> для вертолетных двигателей;

• разработать специальные режимы термической обработки и горячего изостатического прессования (ГИП) рабочих и сопловых лопаток из жаропрочных никелевых сплавов пониженной плотности, обеспечивающих формирование наноструктурного состояния, отсутствие ликвационной неоднородности и снижение объемной микропористости;

• исследовать влияние различных видов наполнителей, в том числе синтетических восков, на свойства модельных композиций, установить концентрационные зависимости компонентов и разработать модельные композиции нового поколения с повышенной геометрической точностью и стабильностью формы модели применительно к литью рабочих и сопловых

лопаток ГТД из литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности;

• провести общую квалификацию (паспортизацию) литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с повышенными характеристиками и обеспечить внедрение в производство ресурсосберегающих технологий получения монокристаллических и поликристаллических лопаток вертолетных ГТД.

Сформулированные цели и задачи данной диссертационной работы полностью отвечают требованиям стратегий развития основных двигателестроительных предприятий с учетом важнейших задач государственных корпораций и интегрированных структур, а также Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и критических технологий развития науки, техники и технологий Российской Федерации, приоритетов их развития, утвержденных Президентом Российской Федерации.

Научная новизна работы

1. Впервые предложены и реализованы значимые научно обоснованные технические и технологические решения по разработке с применением компьютерного конструирования нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с повышенными характеристиками и технологий изготовления из них монокристаллических и поликристаллических лопаток ГТД, которые внесли существенный вклад в создание научно-технического задела в области материалов для авиационного двигателестроения.

2. Уточнена и реализована применительно к разработке литейных жаропрочных никелевых сплавов пониженной плотности с повышенными характеристиками методика компьютерного конструирования, заключающаяся определении точного химического состава в пределах традиционной схемы легирования сплавов данного класса. Указанный метод может быть успешно

применен к широкому кругу вновь разрабатываемых литейных жаропрочных никелевых сплавов пониженной плотности.

3. С помощью метода компьютерного конструирования и на основе результатов комплексных исследований физико-химических свойств, микроструктуры, фазового и химического состава, механических испытаний разработаны литейные жаропрочные наноструктурированные никелевые сплавы нового поколения, обладающие пониженной плотностью, высокой фазовой стабильностью и повышенными значениями кратковременной прочности, пластичности, выносливости и длительной прочности, следующих марок:

л

- поликристаллический сплав ВЖЛ21 ^ = 8,105 г/см , о_0 = 1000 МПа, 520 = 7,5 %, о 2_0 = 360 МПа на базе 2-107 циклов, о 900 = 350 МПа);

-5

- монокристаллический сплав ВЖМ7 (<Л = 8,393 г/см о_0 = 1040 МПа, 520 = 22 %, о _0 = 510 МПа на базе 2-107 циклов, о |000 = 220 МПа);

-5

- монокристаллический интерметаллидный сплава ВИН3 (<Л = 8,247 г/см , о_0 = 810 МПа, 520 = 23,5 %, о1_00 = 290 МПа, о_0 = 215 МПа на базе 2407 циклов, о! 000 = 50 МПа);

4. Разработаны и обоснованы технологические параметры, обуславливающие управление структурообразованием при литье рабочих и сопловых лопаток методами равноосной (из слава ВЖЛ21) и направленной (из сплавов ВЖМ7 и ВИН3) кристаллизации и последующих многоступенчатой термической и баротермической обработках, обеспечивающих достижение высокого уровня свойств.

5. Разработаны и обоснованы применительно к литью по выплавляемым моделям рабочих и сопловых лопаток из литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности методики построения модельных композиций нового поколения (на примере Салют-7, ВИАМ МК-1, ВИАМ МК-2 и ВИАМ МК-Л) на основе синтетических восков с повышенной на 20 % геометрической точностью и стабильностью формы модели, не уступающие по свойствам импортным аналогам.

Практическая значимость и реализация результатов исследований

Внедрение разработанных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности обеспечивает достижение следующих эксплуатационных параметров вертолетных двигателей:

- применение сплава ВЖЛ21 и разработанной технология литья поликристаллических отливок образцов и рабочих лопаток 2-ой ступени с выходом годного при контроле макроструктуры по заданному конструктором размеру зерна 85-90 % с режимом термообработки, совмещенным с ГИП, обеспечивающими формирование наноструктуры, обеспечит длительную прочность при температуре 900 °С а900 > 340 МПа (среднее значение) и относительное удлинение при растяжении при комнатной температуре 5 > 7 %. По среднему значению удельной длительной прочности сплав превосходит серийный сплав ЖС6У на 10 %, по среднему значению относительного удлинения - в 2 раза.

- применение сплава ВЖЛ21 для литья лопаток и деталей с поликристаллической структурой с повышенными физико-механическими характеристиками обеспечит увеличение в 1,5-2 раза ресурса работы деталей турбин высокого и пониженного давления.

- применение сплава ВЖМ7 и разработанной технологии литья монокристаллических отливок лопаток с высокой степенью структурного совершенства, с заданной кристаллографической ориентацией (КГО) (аксиальное отклонение не более 10°) и выходом годного по монокристаллической структуре 90 %; режимом термообработки, совмещенным с газостатической обработкой, обеспечивающими формирование наноструктуры, обеспечит длительную прочность сплава при температуре 1000 °С а1000 > 215 МПа (среднее значение), что превосходит сплавы-аналоги ВЖЛ20 на 20 % и LEK94 на 10 %.

- применение сплава ВЖМ7 взамен существующих серийных сплавов ВЖЛ-20 и ЖС26 для производства рабочих и сопловых лопаток ТНД обеспечит повышение надежности работы вертолетных ГТД и увеличение в 2-3 раза ресурса работы турбинных лопаток.

- применение сплава ВИН3 и разработанного режима термообработки отливок образцов и сопловых лопаток с КГО [001], обеспечит длительную прочность при температуре 1150 °С - 60 МПа (среднее значение), что превосходит на 15 % интерметаллидный сплав-аналог ВКНА-1В с - 52 МПа.

- применение сплава ВИН3 взамен сплавов ВКНА-1В и ВКНА-25 для производства сопловых лопаток обеспечит повышение надежности работы вертолетных ГТД и увеличение на 20-30 % ресурса работы сопловых лопаток.

- применение разработанных модельных композиций на основе синтетических восков (не уступающих по свойствам импортным аналогам (Paramelt (USA), BLAYSON (UK), REMET (UK), Deumex (EC) и др.), позволит обеспечить повышение на 20 % геометрической точности и стабильности формы модели (Салют-7, ВИАМ МК-1, ВИАМ МК-2, ВИАМ МК-Л) по сравнению с применяемой модельной массой Салют-4, при этом не потребуется доработка технологической оснастки, а также обеспечить импортозамещение и технологическую независимость Российской Федерации от зарубежных модельных композиций, поставка которых на предприятия авиадвигателестроения в настоящее время прекращена.

В целом внедрение результатов работы вносит значительный вклад в развитие современного отечественного двигателестроения для вертолетов гражданского и военного назначения, что позволило осуществить модернизацию отечественного вертолетного двигателя ВК-2500 с повышенными тактико-техническими характеристиками, а также создание двигателя нового поколения для скоростного вертолета, что обеспечивает импортозамещение в сегменте рынка производства вертолетных двигателей.

Модернизация и создание нового вертолетного двигателя позволит за счет применения разработанных материалов и технологий добиться повышения показателей надёжности вертолетных двигателей в 2-3 раза, снижения до 20 % прямых эксплуатационных расходов по двигателю, повышения грузоподъемности вертолёта на ~ 25-30 %, улучшения топливной экономичности на 20-30 %, что в

конечном итоге обеспечит выполнение прямого поручения Президента Российской Федерации.

По экспертным оценкам специалистов АО «ОДК-Климов» и АО «ОДК-Авиадвигатель» экономический эффект от внедрения разработок составит: по прямым эксплуатационным расходам: 56 000 000 $/год или 1,680 млрд. руб./ год, по эксплуатационным расходам с учетом потребления топлива -201 600 000 $ / год или 6,048 млрд. руб./ год. Учитывая, что согласно прогнозным оценкам, производство перспективных вертолетов до 2030 года составит 200-250 штук в год (400-500 двигателей в год), ориентировочный объем продаж двигателей для вертолетов составит в среднем 600-750 млн. долларов в год.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научных основ создания нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с требуемым комплексом механических свойств»

Апробация работы

Результаты и основные положения диссертационной работы лично представлены автором в виде устных докладов на следующих научно-технических конференциях: Международной конференции «Сварка и родственные технологии - настоящее и будущее». Киев, 2013; научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР». Екатеринбург, 2011; III Международной научно-практической конференции. Москва, 2005; конференции «Современные литейные высокожаропрочные и специальные сплавы, технологии их выплавки и литья монокристаллических рабочих лопаток газотурбинных двигателей». Москва, 2014; конференции «Материалы и технологии нового поколения для перспективных изделий авиационной и космической техники». Москва, 2013; Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». Самара, 2014; VI Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат». Москва, 2015; конференции «Современные жаропрочные деформируемые никелевые и интерметаллидные сплавы, методы их обработки», Москва, 2015; Международной научно-технической конференции. Москва, 2007 и др.

Основные результаты диссертации изложены в 57 публикациях, из них 33 в журналах из перечня, рекомендованного ВАК, и 12 патентах РФ.

Основные положения, полученные лично автором и выносимые на защиту. Значимые научно обоснованные технические и технологические решения, завершившиеся разработкой материалов и технологий их переработки при производстве ответственных деталей вертолетных двигателей:

1. Разработка и обоснование технологических параметров, управляющих структурообразованием при литье рабочих и сопловых лопаток методами равноосной (из слава ВЖЛ21) и направленной (из сплавов ВЖМ7 и ВИН3) кристаллизации и последующих многоступенчатой термической и баротермической обработках, обеспечивающих достижение высокого уровня физико-механических и эксплуатационных характеристик.

2. Разработка нового фазово-стабильного литейного поликристаллического жаропрочного наноструктурированного никелевого сплава пониженной плотности ВЖЛ21 и технологических параметров литья лопаток вертолетных ГТД из нового сплава.

3. Разработка нового фазово-стабильного монокристаллического жаропрочного наноструктурированного никелевого сплава пониженной плотности ВЖМ7 и технологических параметров литья лопаток вертолетных ГТД из нового сплава.

4. Разработка нового фазово-стабильного монокристаллического интерметаллидного (на основе у'-фазы) жаропрочного наноструктурированного сплава ВИН3 и технологических параметров литья лопаток вертолетных ГТД из нового сплава.

5. Разработка модельных композиций нового поколения на основе синтетических восков с повышенной геометрической стабильностью Салют-7, ВИАМ МК-1, ВИАМ МК-2, ВИАМ МК-Л и технологических параметров изготовления моделей применительно к литью рабочих и сопловых лопаток из литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности.

Глава 1. Особенности развития специальной металлургии в области литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций

1.1. Разработка литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций для литья турбинных лопаток по выплавляемым моделям

Резкое падение в последнее время в России объемов потребления жаропрочных сплавов, сокращение заказов на продукцию с высокой добавленной стоимостью привело к законсервированию производства и утери уникальных технологий изготовления широкой номенклатуры полуфабрикатов из жаропрочных и прецизионных сплавов, специальных приборных сталей. Отсутствие на металлургических предприятиях современного автоматизированного и компьютеризированного промышленного оборудования, не позволяет реализовать прогрессивные научные и технологические разработки, что приводит к пониженному выходу годного при производстве не только новых, но и серийных хорошо освоенных материалов. Это определяет высокую стоимость полуфабрикатов, которая не выдерживает конкуренции со стоимостью аналогичных зарубежных материалов и часто делает убыточной конечную продукцию.

Важным аспектом решения сложившихся в отрасли проблем является реиндустриализация на новом техническом уровне, которая включала бы создание производств, основанных на передовых технологиях, в интересах как внутреннего, так и внешнего рынков, приобретение современного автоматизированного оборудования для реализации прогрессивных российских технологий, техническое перевооружение и оснащение металлургических предприятий компьютеризированным оборудованием для реализации современных технологических процессов на новом техническом уровне на базе цифровых 1Т-технологий с использованием механизма государственно-частного партнерства, в том числе в рамках формирования территориальных инновационных кластеров.

Модернизация металлургических производств должна основываться на применении «зеленых» технологий и охватывать полный жизненный цикл изготовления и переработки материалов от исходного сырья до конечного полуфабриката, включая рециклинг отходов изделий из жаропрочных сплавов и сталей, что позволит обеспечить переход металлургии на качественно новый уровень, соответствующий шестому технологическому укладу.

Новейшие технологии в области материаловедения должны стать основой для формирования мощного научно-технологического комплекса, создания центров глобальной компетенции трансфера технологий, включая высокотехнологичные производства, обеспечивающие достижение и поддержание лидерства России в научных исследованиях и технологиях по приоритетным направлениям. Это определяет необходимость концентрации усилий материаловедческих центров на решение не отраслевых, а комплексных межотраслевых задач в рамках федеральных целевых программ, обеспечивающих технологическую безопасность России [1-4].

Общие тенденции развития материаловедения показывают, что в настоящее время интенсивно ведутся разработки и исследования в области жаропрочных литейных и деформируемых сплавов и сталей со специальными свойствами, сырья, исходных компонентов для их производства и технологий их переработки в высокотехнологичную наукоемкую продукцию с большой долей инновационной составляющей [5-9]. Такие разработки в области жаропрочных сплавов и сталей проводят фирмы США, Японии, ЕС, Китая, Индии, ЮВА, Южная Америка, ориентирующиеся на переход от исследовательских работ к их коммерческому использованию.

Проведенный анализ научно-технического развития в области разработки и использования жаропрочных сплавов и сталей со специальными свойствами, сложившиеся мировые тенденции, а также сырьевые и ресурсные возможности подтверждают актуальность поставленной задачи по разработке комплекса технологических решений для создания нового поколения указанных материалов, включая комплексные системы защиты и теплозащитные покрытия.

Не менее актуальной является задача развития ряда смежных отраслей производства исходных компонентов, лигатур и вспомогательных материалов, а также создание новых подходов к моделированию технологических процессов и проектированию изделий с применением материалов нового поколения.

Так, например, переход российской промышленности к инновационной модели развития и решение вопросов обеспечения национальной безопасности требуют интенсивного повышения объемов добычи, переработки и промышленного использования редкоземельных элементов (РЗЭ), остро необходимых легирующих добавок в жаропрочные никелевые сплавы [10]. В условиях дефицита РЗЭ на мировом рынке необходимо активизировать усилия по развитию импортозамещающих производств. В качестве источников сырьевого обеспечения могут рассматриваться техногенные источники, уникальные в мировом масштабе месторождения из нераспределенного фонда участков недр, перспективные добывающие активы за пределами России. При этом развитие отечественной РЗЭ индустрии должно осуществляться в опережающем порядке по отношению к отраслям-потребителям РЗЭ. Наиболее сложным вопросом в рамках данной задачи являются преодоление накопленного технологического отставания и необходимость координаций действий ключевых игроков. Вместе с тем наличие у России большого исторического опыта и высокого научно-техническим потенциала в области добычи, переработки и использования РЗЭ позволяют рассчитывать на успешное достижение поставленных целей при условии предоставления необходимой государственной поддержки.

Решение крупномасштабной задачи, направленной на возрождение отрасли, потребует эффективного применения механизмов государственно-частного партнерства в сочетании с программно-целевым планированием разрабатываемых технологий и создаваемых производств.

Согласно стратегии развития металлургической промышленности на период до 2020 года, утвержденной Минпромторгом России (приказ № 150 от 18 марта 2009 г.), акценты инновационной политики должны постепенно переходить от задач закрепления предприятий на мировом рынке металлопродукции (основной

приоритет 1990-2006 годах) к задачам мобилизации потенциала развития (приоритет до 2015 года) и в дальнейшем к обеспечению условий для повышения технического уровня отечественной металлургической промышленности (приоритет 2010-2025 годов). При этом процесс ресурсосбережения в металлургии жаропрочных сплавов будет постепенно распространяться на металлообрабатывающие отрасли. Экономия тонны металла в потреблении примерно на порядок эффективнее экономии при производстве.

В период до 2020-2025 года процесс изменения технологического уклада в металлургии будет в существенной мере определяться общим изменением экономического уклада в России. Если первоначально металлургия формировалась как отрасль, базирующаяся на использовании природных ресурсов, то в современном обществе технологический облик металлургии отражают экологические, социальные особенности развития экономики постиндустриального типа. Это обеспечивается высокой долей вторичных ресурсов в сырьевом балансе металлургии, темпами снижения металлоемкости отдельных видов продукции, ростом доли материалов со специальными свойствами в балансе металлопотребления [3].

Долгосрочное инновационное развитие предполагает придание металлургическому комплексу принципиально нового технологического облика (соответствующего новому уровню общественных потребностей). В его основе будет интеграция процессов производства конструкционных материалов (многокомпонентные продукты) и процессов формообразования и обработки металлопродукции, их доминирования в металлургии в рамках единой технологической схемы.

Создание жаропрочных сплавов нового поколения требует применения комплексных подходов, чтобы обеспечить их высокие характеристики, которые обусловлены следующими составными частями технологии:

- высокая чистота сплавов по примесям и газам;

- узкие интервалы легирования (не более 1-2 мас. %);

- наноструктурное состояние сплава за счет микролегирования и специальных режимов термической и баротермической обработки;

- заданная кристаллографическая и азимутальная ориентации (в пределах 5°) при отсутствии «блочности» и малоугловых границ монокристаллов.

Разработка научно обоснованных технических и технологических решений, необходимых при создании отечественных жаропрочных сплавов нового поколения базируется на основополагающих достижениях научных школ, созданных академиками С.Т. Кишкиным и Е.Н. Кабловым [11-22].

С.Т. Кишкиным была разработана гетерофазная теория жаропрочности. Методом фазового анализа было показано, что жаропрочность никелевых сплавов определяется не только прочностью твердого раствора, но и содержанием в нем упрочняющих интерметаллидных фаз [20]. Впервые было установлено, что сопротивление ползучести в значительной мере определяется протяженностью и состоянием границ зерен, их природой и термодинамической устойчивостью [12].

Е.Н. Кабловым разработаны теоретические основы и экспериментальные методы управления процессами структуро- и фазообразования при кристаллизации жаропрочных сплавов. Показано, что поверхностное модифицирование алюминатом кобальта является эффективным методом управления структурообразованием в литых лопатках при равноосной кристаллизации, позволяющим повысить предел выносливости и термостойкости сплавов и, как следствие, ресурса изделий из них [21, 22].

Фундаментальные исследования влияния технологических параметров на структуру и свойства монокристаллических жаропрочных сплавов, выполненные под руководством Е.Н. Каблова, позволили разработать принципиально новую технологию - высокоградиентная направленная кристаллизация лопаток с монокристаллической структурой из жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавов [23, 24]. В результате создано новое научное направление в технологии литья.

Исследования влияния рения, снижающего коэффициенты диффузии атомов легирующих элементов [25], и рутения, препятствующего образованию

вредных ТПУ фаз [26], на структурно-фазовое состояние и жаропрочность монокристаллов сплавов на основе никеля, выполненные Е.Н. Кабловым и Н.В. Петрушиным с соавторами, позволили создать отечественные монокристаллические жаропрочные рений-рутений содержащие никелевые сплавы с повышенными характеристиками [26-32]. Здесь также следует отметить, что этими же авторами разработан оригинальный метод компьютерного конструирования жаропрочных никелевых сплавов [33] и сформулированы основные принципы сбалансированного легирования жаропрочных никелевых сплавов.

Под руководством Е.Н. Каблова разработаны технологии производства монокристаллических лопаток с высокой степенью структурного совершенства [34-37]; автоматизированные вакуумные плавильно-заливочные комплексы с компьютерным управлением для реализации разработанных технологий литья лопаток [37, 38].

Важным аспектом повышения свойств жаропрочных никелевых сплавов для решения поставленных в работе задач является получение наноструктурного состояния за счет сбалансированного легирования и микролегирования РЗМ и технологических параметров кристаллизации, термической и баротермической обработок.

Основными фазами, образующими жаропрочные сплавы являются две фазы: у и у'. у-фаза - это твердый раствор на основе никеля с ближним порядком в расположении атомов компонентов в ГЦК-кристаллической решетке, у'-фаза - это твердый раствор с дальним порядком в расположении атомов компонентов на базе интерметаллического соединения М^ (сверхструктура L12).

В наноструктурированном состоянии (после вакуумной выплавки, направленной кристаллизации и термической обработки) в сплаве присутствуют только две фазы - у' и у в объемном соотношении (у' : у), как 3 : 1 со следующим взаимным расположением фаз (Рис. 1): квазикубоиды микрокристаллов у' фазы (объемная доля ~65%) с достаточно четкой огранкой и средним размером ~400 нм разделены нанопрослойками у фазы с поперечным размером 50-90 нм. В

прослойках фазы у присутствуют в небольшом количестве (~2%) квазикубоиды, квазипараллелепипеды и квазисфероиды нанокристаллов у' фазы с недостаточно четкой огранкой и средним размером ~30 нм.

Рис. 1.1.

Типичная структура жаропрочного наноструктурированного сплава

Рассмотренное строение наноструктурированных жаропрочных сплавов сформировано на основе фундаментальных принципов сбалансированного легирования и микролегирования жаропрочных сплавов РЗМ и высокоэффективных технологий вакуумной индукционной выплавки, высокоградиентной направленной кристаллизации и многоступенчатой термической обработкой. Совокупность этих факторов позволит обеспечить в разработанных жаропрочных сплавах пониженной плотности характеристики на уровне мировых достижений в области жаропрочных материалов для авиационной техники.

Достижение поставленной в работе цели - создание литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с требуемым комплексом механических свойств будет осуществляться на основе научно-практических достижений школы академика Е.Н. Каблова, а в качестве основы решения данной задачи будет определен разработанный им принцип

неразрывности «материал - технология - оборудование - конструкция». Данный принцип включает реализацию полного жизненного цикла (с использованием 1Т технологий) - от создания материала до его эксплуатации в изделии, в том числе диагностику, ремонт, продление ресурса и утилизацию.

Особое место в общем комплексе технологических процессов получения литых деталей и заготовок занимает литье по выплавляемым моделям. За счет усовершенствования технологического процесса в последние годы значительно расширилась номенклатура отливок, изготавливаемых по выплавляемым моделям, усложнилась конфигурация и увеличились габариты отливок, а также значительно повысились требования к их размерной точности и качеству поверхности. Причем, получение качественных литых деталей методом литья по выплавляемым моделям во многом зависит от свойств модельных композиций и их компонентов.

Особые требования по качеству отливок предъявляются к лопаткам газотурбинных двигателей. Основными являются требования по геометрии (размерной стабильности) и чистоте (шероховатости) поверхности. В обеспечение этих требований при изготовлении литых лопаток авиационных двигателей важная роль принадлежит технологии изготовления моделей. При этом свойства модельной композиции являются факторами, определяющими в основном геометрическую точность отливки и качество ее поверхности [39, 40].

При этом качество моделей, и, как следствие, получаемых отливок лопаток ГТД во многом определяется свойствами и технологией приготовления модельной композиции, которая должна удовлетворять определенным требованиям:

- высокая жидкотекучесть для воспроизведения конфигурации модели при заполнении полости пресс-формы, легкого и полного удаления из керамической формы;

- пониженная зольность, обеспечивающая полное выгорание модельной композиции при прокалке керамических форм;

- температура плавления композиции должна быть невысокой, чтобы обеспечить удовлетворительную заполняемость пресс-формы в процессе изготовления моделей и полноту удаления из керамической формы;

- температура размягчения модельной композиции не должна превышать температуру в производственных помещениях, где изготавливаются, хранятся модели и собираются модельные блоки;

- усадка композиции при охлаждении и расширение при нагреве должны быть минимальными и стабильными, чтобы обеспечить высокую точность моделей и соответственно отливок;

- после затвердевания в пресс-форме модельная композиция должна обладать прочностью и твердостью для исключения деформации и поломки моделей, в том числе на последующих операциях технологического процесса.

Модельная композиция должна быть безвредной для жизни людей и для окружающей среды на всех этапах технологического процесса, не должна содержать дефицитных компонентов.

В процессе развития и совершенствования технологии литья по выплавляемым моделям не прекращались работы по улучшению существующих и изысканию новых модельных композиций. Это было связано с несоответствием возросших требований к качеству и размерной точности литых деталей, а также ограниченным технологическим возможностям применяемых модельных композиций.

Особенно острой является проблема изыскания исходных модельных материалов и композиций на их основе с оптимальными и заданными свойствами в производстве таких сложнейших деталей ответственного назначения, как лопатки ГТД.

Ранее сложившийся стереотип создания модельных композиций заключался в основном в последовательном подборе компонентов и их количественного соотношения в составе модельной композиции для достижения оптимальных физико-механических и технологических параметров. Несмотря на привлечение

методов математического планирования экспериментов, объем исследований растягивался на длительное время.

Зачастую использование тех или иных веществ в качестве модельных материалов обусловливается лишь наличием их в больших количествах в виде побочных отходов различного рода химических производств и соответственно их пониженной стоимостью. В результате из более чем двухсот известных модельных композиций в практике литья по выплавляемым моделям используется всего порядка 10 более или менее удачно подобранных композиций.

Следует также отметить, что одним из важных показателей качества модельных композиций является их трещиноустойчивость. Проблема трещиноустойчивости моделей, изготавливаемых из модельных композиций на основе природных восков в условиях температур ниже +18 °С длительное время остается одной из основных на предприятиях авиационного двигателестроения.

Наличие в модельных композициях природных восков объясняют их повышенную склонность к образованию трещин на поверхности моделей сложной конфигурации, а также в местах острых углов и тонких кромок. Обладая недостаточной пластичностью модельные композиции неспособны выдерживать напряжения, возникающие как в процессе прессования моделей, так и при их усадке. Наряду с этим, модельные композиции на основе природных восков и парафина характеризуются малой прочностью, что также отрицательно сказывается на трещиноустойчивости моделей [40].

Решением проблемы повышения качества модельных композиций, их прочностных характеристик, а также теплоустойчивости и трещиноустойчивости с одновременным снижением зольности является применение синтетических смол и восков. Применение синтетических смол и восков вместо природных позволит повысить качество модельных композиций, их прочностные характеристики, а также трещиноустойчивость и теплоустойчивость при одновременном снижении зольности. Положительное решение этой насущной для промышленности проблемы позволит изготавливать с высоким качеством ответственные литые детали ГТД.

1.2. Литейные поли- и монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы и тенденции их легирования

Анализ зарубежных публикаций, а также общие тенденции развития материаловедения показывают, что в настоящее время интенсивно ведутся разработки и исследования в области литейных жаропрочных сплавов со специальными свойствами, сырья, исходных компонентов для их производства и технологий их переработки в высокотехнологичную наукоемкую продукцию с большой долей инновационной составляющей. Такие разработки в области жаропрочных сплавов и сталей проводят фирмы США, Японии, ЕС, Китая, Индии, ЮВА, Южная Америка, ориентирующиеся на переход от исследовательских работ к их коммерческому использованию [41].

Особо важное значение имеет применение рабочих и сопловых лопаток из нового поколения литейных жаропрочных сплавов с пониженной плотностью для перспективных авиационных газовых турбин с высоким КПД и длительным ресурсом.

В настоящее время в газотурбинном двигателестроении для литья рабочих и сопловых лопаток широко используются литейные жаропрочные никелевые сплавы пониженной плотности с равноосной структурой ВЖЛ12У (плотность сплава й = 7,93 г/см3, длительная прочность ст;00000 = 140 МПа) и ЖС6У (й = 8,4

-5

г/см , ст1000 = 170 МПа). Однако по своим характеристикам жаропрочности они не удовлетворяют современным требованиям [2, 3, 6, 42-49].

Дальнейшее повышение жаропрочности было достигнуто за счёт применения в газовой турбине монокристаллических лопаток из жаропрочных никелевых сплавов нового поколения. Основное преимущество монокристаллических лопаток по сравнению с традиционными поликристаллическими заключается в значительно более высоком сопротивлении высокотемпературной ползучести и термической усталости, что обусловлено отсутствием в монокристаллических лопатках границ зёрен [50].

В настоящее время можно выделить два направления в разработке литейных жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС) с монокристаллической

структурой для производства турбинных лопаток перспективных авиационных двигателей. К первому относятся ЖНС, содержащие тугоплавкие переходные металлы Mo, W, Ta Re, Ru в количестве, ограниченном только их предельной суммарной растворимостью в у- твердом растворе и равновесной с ним у'- фазе. Второе направление - это жаропрочные никелевые сплавы, экономно легированные тугоплавкими металлами (или не содержащие их), что обуславливает получение пониженной плотности.

В результате, в соответствии с международной классификацией, разработаны ЖНС нескольких поколений для литья монокристаллических лопаток авиационных двигателей [5, 28-32, 46, 50-72]. ЖНС поколения I содержат традиционные легирующие элементы (ЛЭ), такие, как Al, Ti, Cr, Mo, W, Ta, Nb, Hf. В состав ЖНС поколений II и III вводят ЛЭ - Re в количестве 2-4 % и 5-6 % соответственно. К поколениям IV и V относятся Re-содержащие ЖНС, дополнительно легированные Ru.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Оспенникова Ольга Геннадиевна, 2018 год

Список литературы

1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7-17.

2. 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. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

3. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей // Технология легких сплавов. 2013. № 4. С. 20-25.

4. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 19-36.

5. Каблов Е.Н. Разработка монокристаллических высокорениевых жаропрочных никелевых сплавов методом компьютерного конструирования / Е.Н. Каблов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. М.: ВИАМ, 2004. Вып. Высокорениевые жаропрочные сплавы, технология и оборудование для производства сплавов и литья монокристаллических турбинных лопаток ГТД. С. 26-36.

6. Каблов Е.Н., Ломберг Б.С., Оспенникова О.Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производства для авиационного двигателестроения // Крылья Родины. 2012. № 3-4. С. 34-38.

7. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. Литейные конструкционные сплавы на основе алюминида никеля // Двигатель. 2010. № 4. С. 22-26.

8. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. Материалы для высокотеплонагруженых газотурбинных двигателей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2011. № SP2. С. 13-19.

9. Каблов Е.Н. Производство литых прутковых (шихтовых заготовок) из современных литейных высокожаропрочных никелевых сплавов / Е.Н. Каблов [и др.] // Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР: тр. науч.-технич. конф. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. Т. 1. С. 31-38.

10. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Вершков А.В. Редкие металлы и редкоземельные элементы - материалы современных и будущих высоких технологий // Труды ВИАМ: электрон. науч-технич. журн. 2013. № 2. Ст. 01. Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 01.092016).

11. Кишкин С.Т. Структура сплавов и их прочность // Физические основы металловедения. М.: Гос. науч.-техн. изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1955. С. 651-704.

12. Кишкин С.Т. Создание, исследование и применение жаропрочных сплавов: избранные тр. М.: Наука, 2006. 407 с.

13. Лашко Н.Ф. Физико-химический фазовый анализ сталей и сплавов / Н.Ф. Лашко [и др.]. Изд. 2-е. М.: Металлургия, 1978. 336 с.

14. Кишкин С.Т., Строганов Г.Б., Логунов А.В. Литейные жаропрочные сплавы на никелевой основе. М.: Машиностроение, 1987. 112 с.

15. Патон Б.Е. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления / Б.Е. Патон [и др.]. Киев: Наукова думка, 1987. 256 с.

16. Шалин Р.Е. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов / Р.Е. Шалин [и др.]. М.: Машиностроение, 1997. 336 с.

17. Каблов Е.Н. Литейные жаропрочные сплавы // Машиностроение: энциклопедия. М.: Машиностроение, 2001. Т. 11-3: Цветные металлы и сплавы. Композиционные материалы. С. 519-552.

18. Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. 272 с.

19. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2-е изд. М.: Наука, 2006. 632 с.

20. Каблов Е.Н., Бронфин М.Б. Эффект С.Т. Кишкина, или почему структура жаропрочных никелевых сплавов должна быть гетерофазной // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 7-14.

21. Каблов Е.Н. Поверхностное модифицирование жаропрочных сплавов алюминатом кобальта при литье лопаток ГТД // Металлургия. 1978. № 7. С. 6067.

22. Каблов Е.Н., Чубаров В.Г., Степанов В.М. Поверхностное модифицирование литейных жаропрочных сплавов // Авиационная промышленность. 1980. № 11. С. 44-46.

23. Каблов Е.Н., Демонис И.М. Перспективные технологические процессы литья лопаток ГТД // Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 19322002 / под общ. ред. Е.Н. Каблова. М.: МИСИС, ВИАМ. 2002. С. 58-70.

24. Каблов Е.Н. Производство турбинных лопаток ГТД методом направленной кристаллизации // Газотурбинные технологии. 2000. № 3. С. 10-13.

25. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Морозова Г.И. 1) Рений в жаропрочных никелевых сплавах для лопаток газовых турбин // Материаловедение. 2000. № 2. С. 23-29; 2) Рений в жаропрочных никелевых сплавах для лопаток газовых турбин // Материаловедение. 2000. № 3. С. 38-43.

26. Каблов Е.Н. Пути повышения жаропрочности никелевых сплавов // Металлург. 2000. № 4. С. 26-28.

27. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы, легированные рутением // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 172-184.

28. Каблов Е.Н. Никелевые жаропрочные сплавы нового поколения / Е.Н. Каблов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36-52.

29. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л. Компьютерное конструирование жаропрочного никелевого сплава IV поколения для монокристаллических лопаток газовых турбин // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 98-115.

30. Каблов Е.Н. Литейные жаропрочные никелевые сплавы для перспективных авиационных ГТД / Е.Н. Каблов [и др.] // Технология легких сплавов. 2007. №2. С. 6-16.

31. Каблов Е. Н., Петрушин Н. В., Светлов И.Л. Современные литые никелевые жаропрочные сплавы // Научные идеи С.Т. Кишкина и современное материаловедение: тр. Междунар. науч.-технич. конф. (Москва, 25-26 апр. 2006 г.). М.: ВИАМ, 2006. С. 39-55.

32. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Елютин Е.С. Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2011. № SP2. С. 38-52.

33. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В. Компьютерный метод конструирования литейных жаропрочных никелевых сплавов // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 56-78.

34. Каблов Е.Н., Толорайя В.Н. ВИАМ - основоположник отечественной технологии литья монокристаллических турбинных лопаток ГТД и ГТУ // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 105-117.

35. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А. Высокоградиентная направленная кристаллизация - перспективная технология получения лопаток ГТД с монокристаллической и композиционной структурой // Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2-е изд. М.: Наука, 2006. С. 399-444.

36. Каблов Е.Н. Основные направления развития литья лопаток газовых турбин // Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2- изд. М.: Наука, 2006. С. 609-623.

37. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Сурова В.А. Особенности высокоградиентной направленной кристаллизации и оборудование для литья монокристаллических образцов и турбинных лопаток из жаропрочных сплавов, содержащих рений // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука. 2006. С.194-205.

38. Каблов Е.Н. Компьютерная система управления технологическими процессами выплавки сплавов и литья монокристаллических лопаток ГТД / Е.Н. Каблов [и др.] // Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2-е изд. М.: Наука, 2006. С. 264-270.

39. Литье по выплавляемым моделям. Инженерная монография / под ред. Я.И. Шкленника и В.А. Озерова. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1971. 436 с.

40. Оспенникова О.Г. Модельные композиции на основе синтетических материалов для литья по выплавляемым моделям деталей ГТД: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2000. 35 с.

41. Оспенникова О.Г. Тенденции создания жаропрочных никелевых сплавов низкой плотности с поликристаллической и монокристаллической структурой (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2016. № 1 (40). С. 319. DOI: 10.18577/2071-9140-2016-0-1-3-19.

42. Оспенникова О.Г. Стратегические направления создания новых жаропрочных материалов и технологий их производства для авиационного двигателестроения // Цветная металлургия. 2013. № 1. С. 31-34.

43. Каблов Е.Н. Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигателестроения / Е.Н. Каблов [и др.] // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2013. № 3. С. 47-54.

44. Оспенникова О.Г. Перспективы развития жаропрочных литейных и деформируемых сплавов, защитных покрытий для деталей ГТД // Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2013. № 4. Ст. 01. Режим доступа: http://www.materialsnews.ru (дата обращения: 01.09.2016).

45. Оспенникова О.Г. Стратегия развития в области разработки и использования жаропрочных сплавов и сталей в рамках Технологической платформы «Материалы и технологии металлургии» // Цветная металлургия. 2012. № 6. С. 50-53.

46. Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 5. С. 15-19.

47. Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 6. С. 16-21.

48. Петрушин Н.В. Жаропрочные никелевые сплавы низкой плотности / Н.В. Петрушин [и др.] // Литейное производство. 2012. № 6. С. 5-11.

49. Петрушин Н.В. Литейный жаропрочный сплав нового поколения ВЖЛ21 с поликристаллической структурой / Н.В. Петрушин [и др.] // Литейщик России. 2014. № 6. С. 40-46.

50. Каблов Е.Н. Литейные жаропрочные сплавы нового поколения / Е.Н. Каблов [и др.] // 75 лет. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932-2007. М.: ВИАМ, 2007. С. 27-44.

51. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой (Часть I) // Материаловедение. 1997. № 4. С. 32-38.

52. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой (Часть II) // Материаловедение. 1997. № 5. С. 14-22.

53. Супер сплавы II. Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок в 2-х кн. / под ред. Ч.Т. Симса, Н.С. Столоффа, У.К. Хагеля. Пер. с англ. / под ред. Р.Е. Шалина. М.: Металлургия, 1995. 768 с.

54. Ohno T., Watanabe R., Tanaka K. Development of a nickel-base single crystal super alloy containing molybdenum by an alloy designing method // J. of the Iron and Steel Inst. of Japan. 1988. Vol. 74. No. 11. P. 133-140.

55. Орехов Н. Г. Современные литейные жаропрочные сплавы для рабочих лопаток газотурбинных двигателей / Н.Г. Орехов [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. № 7. С. 32-36.

56. Singer R.F. New materials for industrial gas turbines // Journal of Materials Science and Technology. 1987. Vol. 3. No. 9. P. 726-732.

57. Gell M., Duhl D.N., Giamei A.F. The development of single crystal super alloy turbine blades // Super alloys 1980. Metals Park OH: American Society for Metals, 1980. P. 205-214.

58. Frasier D.J. Process and alloy optimization for CMSX-4 super alloy single crystal airfoils / D.J. Frasier [et al.] // High Temperature Materials for Power Engineering 1990: Proc. of Conf. Part II. Liege (Belgium) - Germany: Forschungszentrum, JulichGmbh, 1990. P. 1281-1300.

59. Erickson G.L. The development and application of CMSX-10 // Super alloys 1996. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals& Materials Society, 1996. P. 35-44.

60. Gravill N. Development and characterization of a high strength single crystal super alloy - SMP 14 / N. Gravill [et al.] // High Temperature Materials for Power Engineering 1998: Proc. of Conf. Part II, Liege (Belgium) - Germany: Forschungszentrum, JulichGmbh, 1998. P. 1028-1034.

61. Hino H. Design of high Re containing single crystal super alloys for industrial gas turbines. Material for Advanced Power Engineering / H. Hino [et al.] // High Temperature Materials for Power Engineering 1998: Proc. of Conf. Part II. Liege (Belgium) - Germany: Forschungszentrum, JulichGmbh, 1998. P. 1129-1137.

62. Li J.R. A low-cost second generation single crystal super alloy DD6 / J.R. Li [et al.] // Super alloys 2000. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2000. P. 777-783.

63. Walston W.S. RENE N6: Third generation single crystal super alloy W.S. Walston [et al.] // Super alloys 1996. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 1996. P. 27-34.

64. Caron P., Khan T. Third generation super alloys for single crystal blades // High Temperature Materials for Power Engineering: Proc. of Conf. Part II. Liege (Belgium) - Germany: Forschungszentrum, JulichGmbh, 1998. P. 897-912.

65. Koizumi Y. Third generation single crystal super alloys with excellent process ability and phase stability / Y. Koizumi [et al.] // High Temperature Materials

for Power Engineering: Proc. of Conf. Part II. Liege (Belgium) - Germany: Forschungszentrum, JulichGmbh, 1998. P. 1089-1098.

66. Caron P. French development of super alloys for gas turbine discs and blades // Advanced Materials and Processes for Gas Turbines. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2003. P. 17-28.

67. Caron P. High y' solvus new generation nickel-based super alloys for single crystal turbine blade application // Super alloys 2000. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2000. P. 737-746.

68. Walston S. Joint development of a fourth generation single crystal super alloy / S. Walston [et al.] // Super alloys 2004. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2004. P. 15-24.

69. Koizumi Y. Development of next-generation Ni-base single crystal super alloys / Y. Koizumi [ et al] // Super alloys 2004. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2004. P. 35-43.

70. Fourth generation nickel base single crystal super alloy TMS-138 / 138A. Tokyo (Japan): NIMS and IHI. July, 2006. 6 p. Режим доступа: http://www.sakimori.nims.go.jp (дата обращения: 06.02.2017).

71. Fifth generation nickel base single crystal super alloy TMS-196. Tokyo (Japan): NIMS and IHI, July, 2006. 4 p. Режим доступа: http://www.sakimori.nims.go.jp (дата обращения: 06.02.2017).

72. Kawagishi K. Development of an oxidation-resistant high-strength sixth-generation single-crystal super alloy TMS-238 / K. Kawagishi [et al] // Super alloys 2012: 13-th International Symposium on Super alloys. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2012. P. 189-195.

73. Harada H. Development of super alloys for 1700°C ultra-efficient gas turbines // Materials for Advanced Power Engineering 2010: Proc. 9th Liege Conf. (September 27-29, 2010). Belgium: University of Liège, 2010. P. 604-614.

74. Петрушин Н.В., Оспенникова О.Г., Елютин Е.С. Рений в монокристаллических жаропрочных никелевых сплавах для лопаток

газотурбинных двигателей // Авиационные материалы и технологии. 2014. № S5. С. 5-16.

75. Nickel-Basislegierung für die gießtechnische Herstellung einkristallin erstarrter Bauteile: pat. DE10100790A1 / T. Mack [et al.]; publ. 18.07.02.

76. Low density, high creep resistant single crystal super alloy for turbine airfoils: pat. US7261783 / R.A. MacKay [et al.]; publ. 28.08.07.

77. Морозова Г.И. Закономерность формирования химического состава у ' /у-матрицы многокомпонентных никелевых сплавов // Доклады АН СССР. 1991. Т. 320. № 6. C. 1413-1416.

78. Самойлов А.И. Аналитический метод оптимизации легирования жаропрочных никелевых сплавов / А.И. Самойлов [и др.] // Материаловедение. 2000. № 2. С.14-17.

79. Петрушин Н.В., Светлов И.Л. Физико-химические и структурные характеристики жаропрочных никелевых сплавов // Металлы. 2001. № 2. С. 63-73.

80. Самойлов А.И. Размерное несоответствие кристаллических решеток у-и у'-фаз в никелевых рений содержащих жаропрочных сплавах А.И. Самойлов [и др.] // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 131-141.

81. Петрушин Н.В.: 1) Высокотемпературные фазовые и структурные превращения в монокристаллах рений и рутений содержащего жаропрочного никелевого сплава / Н.В. Петрушин [и др.] // Материаловедение. 2008. № 10 (139). С. 13-18; 2) Высокотемпературные фазовые и структурные превращения в монокристаллах рений и рутений содержащего жаропрочного никелевого сплава / Н.В. Петрушин [и др.] // Материаловедение. 2008. № 11 (140). С. 26-31.

82. Petrushin N.V. Physicochemical properties and creep strength of a single crystal of nickel-base super alloy containing rhenium and ruthenium N.V. Petrushin [et al.] // Intern. J. Materials Research (formerly Z. Metallkd.). 2010. Vol. 101. No. 5. P. 594-600.

83. Кузнецов В.П. Эволюция структуры и механических свойств в монокристаллических сплавах, легированных Re и Ru, после

высокотемпературных выдержек / В.П. Кузнецов [и др.] // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 3 (34). С. 203-209.

84. Кузнецов В.П. Структурные и фазовые превращения в монокристаллическом никелевом сплаве, легированном рением и рутением, в условиях испытаний на длительную прочность / В.П. Кузнецов [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. 2015. № 8 (722). С. 55-59.

85. Литейный жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2153020 РФ; заявл. 27.05.99; опубл. 20.07.00.

86. Rae C.M.F. Topologically close packed phases in an experimental rhenium-containing single crystal super alloy / C.M.F. Rae [et al.] // Super alloys 2000. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society, 2000. P. 767-776.

87. Rae C.M.F., Reed R.C. The precipitation of topologically close-packed phases in rhenium-containing super alloys // Acta Materialia. 2001. Vol. 49. No. 10. P. 4113-4125.

88. Acharya M.V., Fuch G.E. The effect of long-term thermal exposures on the microstructure and properties of CMSX-10 single crystal Ni-base super alloys // Materials Science Engineering A. 2004. Vol. 381. P. 143-153.

89. Wilcoock I.M. The creep behaviour of cast SX CM186LC at industrial gas turbine operating conditions / I.M. Wilcoock [et al.] // Materials for Advanced Power Engineering 2002: Proc. of the 7th Conf. Liege, Belgium. Part I, 2002. P. 139-148.

90. Wahl J.B., Harris K. CMSX-486 single crystal alloy - production experience and development of an improved version // Power for Land, Sea & Air: Proc. of TURBO EXPO 2006 (May 8-11, 2006). Barcelona, Spain, 2006. P. 1-9.

91. Huang M., Zhu J. An overview of rhenium effect in single-crystal super alloys // Rare Metals. 2015. September, 04. DOI 10.1007/s12598-015-0597-z.

92. Glenny R.J., Northwood J.E., Burwood-Smith A. Materials for Gas Turbines // International Metallurgical. Reviews. 1975. Vol. 20. P. 1-28.

93. Quested P.N., Osgerby S. Mechanical properties of conventionally cast, directionally solidified, and single-crystal super alloys // Materials Science and Technology. 1986. Vol. 2. P. 461-475.

94. Светлов И.Л. Влияние горячего изостатического прессования на механические свойства литейных никелевых жаропрочных сплавов / И.Л. Светлов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 3 (36). С. 10-14. DOI: 10.18577/2071 -9140-2015-0-3-10-14.

95. Голиков И.Н., Масленков С.Б. Дендритная ликвация в сталях и сплавах. М.: Металлургия, 1977. 224 с.

96. Лашко Н.Ф. Физико-химический фазовый анализ сталей и сплавов / Н.Ф. Лашко [и др.]. Изд. 2-е. М.: Металлургия, 1978. 336 с.

97. Каблов Е.Н. Физико-химические факторы жаропрочности никелевых сплавов, содержащих рений / Е.Н. Каблов [и др.] // Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина / под ред. Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2006. С. 116-130.

98. Petrushin N.V. Physicochemical properties and creep strength of a single crystal of nickel-base super alloy containing rhenium and ruthenium / N.V. Petrushin [et al.] // Intern. J. Materials Research (formerly Z. Metallkunde.). 2010. Vol. 101. No. 5. P. 594-600.

99. Портной К.И., Богданов В.И., Фукс Д.Л. Расчет взаимодействия и стабильности фаз. М.: Металлургия, 1981. 248 с.

100. Blavette D., Caron P., Khan T. An atom probe investigation of the role rhenium additions in improving creep resistance of Ni-base super alloys // Scripta Metallurgica. 1986. Vol. 20. No. 10. P. 1395-1400.

101. Murakami H. Distribution of platinum group metals in Ni-base single-crystal super alloys / H. Murakami [et al.] // Super alloys 2000. Pennsylvania: Minerals, Metals& Materials. Society, 2000. P. 747-756.

102. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы, легированные рутением // Авиационные материалы и технологии. М.: ВИАМ, 2004. Вып.: Высокорениевые жаропрочные сплавы, технология и оборудование для производства сплавов и литья монокристаллических турбинных лопаток ГТД. С. 80-90.

103. Литейный жаропрочный сплав на никелевой основе: пат. 2148100 РФ / И.М. Демонис [и др.]; заявл. 18.01.99; опубл. 27.04.00. Бюлл. № 12.

104. Литейный сплав на основе никеля: пат. 722330 РФ / Г.К. Степанов [и др.]; заявл. 29.12.1978; опубл. 30.11.94.

105. Сплав на основе никеля: пат. 1412342 РФ / В.Ф. Третьяков [и др.]; заявл. 02.12.86; опубл. 30.11.94.

106. Жаропрочный литейный сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него: пат. 2256715 РФ / В.Н. Толораия [и др.]; заявл. 24.05.04; опубл. 20.07.05. Бюлл. № 20.

107. Alloys having improved stress rupture properties: pat. 3254994 US / R.J. Ouigg; appl. 24.06.63 publ. 07.06.66.

108. Fink P.J., Miller J.L., Konitzer D.G. Rhenium reduction - alloy design using an economically strategic element // J. of Metals. 2010. Vol. 62. No. 1. P. 55-57.

109. Wahl J.B., Harris K. New single crystal super alloys, CMSX-7 and CMSX-8 // Super alloys-2012. Pennsylvania: Minerals, Metals & Materials Society, 2012. P. 179-188.

110. Сплав на основе никеля: а. с. 1157865 РФ; опубл. 10.06.97.

111. Жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2148099 РФ / Е.Н. Каблов [и др.]; заявл. 18.01.99; опубл. 27.04.00.Бюлл. № 12.

112. Монокристаллический сплав на основе никеля: пат. 1513934 РФ / Р.Е. Шалин [и др]; заявл. 04.01.88; опубл. 10.04.95.

113. Монокристаллический сплав на основе никеля: пат. 1827121 РФ / С.Т. Кишкин [и др.]; заявл. 28.06.91; опубл. 09.07.95.

114. Способ производства литейных жаропрочных никелевых сплавов для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой: пат. 2035521 РФ / В.В. Сидоров; заявл. 05.04.93; опубл. 20.05.95.

115. Пустовгоров Ю.Л. Монокристаллическое литье лопаток ТВД как способ повышения эксплуатационной надежности привода АОЛ-31СТ // Газотурбинные технологии. 2004. № 11-12. С. 30-34.

116. Устройство для получения монокристальных отливок: пат. 2080209 РФ / А.Г. Братухин [и др]; заявл. 29.12.93; опубл. 27.05.97.

117. Устройство для получения отливки монокристаллической турбинной лопатки: пат. 2239520 РФ / В.Н. Толораиа, Е.Н. Каблов, И.Н. Алешин; заявл. 21.03.03; опубл. 10.11.04; Бюлл. № 31.

118. Способ повышения качества и эксплуатационной надежности лопаток турбины газотурбинных двигателей из жаропрочных никелевых сплавов: пат. 2184178 РФ / А.А. Иноземцев [и др.]; заявл. 07.02.00; опубл. 27.06.02; Бюлл. № 18.

119. Способ защиты поверхности лопатки: пат. 2252110 РФ / Ю.С. Елисеев [и др.]; заявл. 09.10.03; опубл. 20.05.05; Бюлл. № 14.

120. Способ термической обработки отливки из жаропрочного монокристаллического никелевого сплава: пат. 2230821 РФ / В.Н. Толораиа [и др.]; заявл. 21.03.03; опубл. 20.06.04; Бюлл. № 17.

121. Single crystal alloy technology: pat. 4643782 US/ K. Harris, G.L. Erickson; appl. 19.03.84; publ. 17.02.87.

122. Super alloy for single crystal turbine vanes: pat. 02/070764 WO / K. Harris, J. Wahl; appl. 01.03.01; publ. 12.09.02.

123. Super alloy for single crystal turbine vanes: pat. 2434920 СА / J. Wahl, K. Harris; appl. 12.07.02; publ. 07.06.04.

124. Super alloy for single crystal turbine vanes: pat. 1382697 EP / K. Harris, J. Wahl; appl. 12.07.02; publ. 21.01.04.

125. Single crystal nickel superalloy: pat. 4222794 US / F.A. Schweizer, D.N. Duhl; appl. 02.07.79; publ. 16.09.80.

126. Advanced high strength single crystal superalloy compositions: pat. 1251059 CA / D.N. Duhl, A.D. Cetel; appl. 14.01.86; publ. 14.03.89.

127. Advanced high strength single crystal superalloy compositions: pat. 4719080 US / D.N. Duhl, A.D. Cetel; appl. 10.06.85; publ. 12.01.88.

128. Heat treatment of single crystals: pat. 4583608 US / T.T. Field, O.Y. Chen, A.R. Geary; appl. 06.06.83; publ. 22.04.86.

129. Oxidation resistant single crystal superalloy castings: pat. 5540789 US / N.S. Bornstein [and other]; appl. 28.05.92; publ. 30.07.96.

130. Advanced high strength, highly oxidation resistant single crystal superalloy compositions having low chromium content: pat. 6007645 US / A.D. Cetel, D.N. Duhl; appl. 11.12.96; publ. 28.12.99.

131. Stable heat treatable nickel superalloy single crystal articles and compositions: pat. 6054096 US / D.N. Duhl, A.D. Cetel; appl. 03.11.97; publ. 25.04.00.

132. Clean single crystal nickel base superalloy: pat. 5549765 US / J.R. Mihalisin [and other]; appl. 18.03.93; publ. 27.08.96.

133. Clean single crystal nickel base superalloy: pat. 0763604 EP / J.R. Mihalisin [and other]; appl. 18.09.95; publ. 19.03.97.

134. Clean single crystal nickel base superalloy: pat. 5549765 US / J.R. Mihalisin [and other]; appl. 18.03.93; publ. 27.08.96.

135. Process for producing elevated temperature corrosion resistant metal articles: pat. 4145481 US / D.K. Gupta, L.E. Dardi; W.R. Freeman Jr; appl. 03.08.77; publ. 20.03.1979.

136. Modified advanced high strength single crystal super alloy composition: pat. US 7115175 B2 / D.P. Deluca, C.M. Biondo; appl. 27.01.05; publ. 03.10.06.

137. Nickel-base super alloy: pat. 196240557 DE; publ. 18.12.97.

138. Water-insoluble azo colouring agents derived from N-acetoacetyldehydrothiotoluidine: pat. 196240655 DE; publ. 25.09.97.

139. Monocrystalline nickel-base super alloy with Ti, Ta, and Hf carbides: pat. 5759301 US / M. Konter, M. Newnham, C. Toennes; appl. 17.06.96; publ. 02.06.98.

140. Ni-Base Super alloy for single crystal: pat. 04131343 JP / N. Yugawa [and other]; appl. 21.09.90; publ. 06.05.92.

141. Nickel-base single-crystal super alloys, method of manufacturing same and gas turbine high temperature parts made thereof: pat. 1184473 EP / T. Hino [and other]; appl. 30.08.00; publ. 06.03.02.

142. Nickel-based single crystal super alloy: pat. 2404924 GB / A. Yoshinari [and other]; appl. 11.08.03; publ.16.02.05.

143. Ni-base directionally solidified super alloy and ni-base single crystal super alloy: pat. 03/080882 WO / T. Kobayashi [and other]; appl. 27.03.02; publ. 02.10.03.

144. Ni-base single crystal super alloy: pat. 2004/053177 WO / T. Kobayashi, Y. Koizumi; appl. 05.12.03; publ. 24.06.04.

145. Nickel-based single crystal alloy and a method of manufacturing the same: pat. 2002/0124915 US / T. Kobayashi [and other]; appl. 31.10.97; publ. 12.09.02.

146. Nickel-base single crystal super alloy: pat. 2000129380 JP / S. Oi, S. Nishigori, A. Masaki; appl. 30.10.98; publ. 09.05.00.

147. Литейный жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2070597 РФ / С.Т. Кишкин, В.В. Сидоров; заявл. 17.08.93; опубл. 20.12.96.

148. Литейный жаропрочный сплав на никелевой основе: пат. 2148100 РФ / Е.Н. Каблов [и др.]; заявл. 18.01.99; опубл. 27.04.00. Бюлл. № 12.

149. Литейный жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2153020 РФ / Е.Н. Каблов [и др.]; заявл. 27.05.99; опубл. 20.07.00. Бюлл. № 20.

150. Жаропрочный сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него: пат. 2215804 РФ / В.Н. Толораиа [и др.]; заявл. 08.10.01; опубл. 20.06.03. Бюлл. № 31.

151. Никелевый жаропрочный сплав для монокристаллического литья и изделие, выполненное из него: пат. 2293782 РФ / И.Л. Светлов [и др.]; заявл. 15.08.05; опубл. 20.02.07. Бюлл. № 5.

152. Жаропрочный сплав на основе никеля для монокристаллического литья и изделие, выполненное из этого сплава: пат. 2369652 РФ / Н.Г. Орехов [и др.]; заявл. 30.01.08; опубл. 10.10.09. Бюлл. № 28.

153. Жаропрочный литейный сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него: пат. 2365656 РФ / Е.Н. Каблов [и др.]; заявл. 30.01.08; опубл. 27.08.09. Бюлл. № 24.

154. Жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2402624 РФ / Н.В. Петрушин [и др.]; заявл. 27.10.10; опубл. 27.10.10. Бюлл. № 30.

155. Жаропрочный литейный сплав на основе никеля: пат. 2383642 РФ / А.В. Логунов [и др.]; заявл. 29.10.08; опубл. 10.03.10. Бюлл. № 7.

156. Жаропрочный литейный сплав на основе никеля: пат. 2439185 РФ / А.В. Логунов [и др.]; заявл. 21.12.10; опубл. 10.01.12. Бюлл. № 1.

157. Литейный никелевый жаропрочный сплав: пат. 2446221 РФ / А.В. Логунов [и др.]; заявл. 21.12.10; опубл. 27.03.12. Бюлл. № 9.

158. Razumovskii I.M. New generation of Ni-based super alloys designed on the basis of first-principles calculations / I.M. Razumovskii [et al.] // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 497. No. 1-2. P. 18-24.

159. Razumovskii I.M. Theoretical analysis of the alloying system and design of new nickel-base super alloys / I.M. Razumovskii [et al.] // Doklady Physics. 2008. Vol. 53. No. 8. P. 438-441.

160. Логунов А.В. Жаропрочные никелевые сплавы, получаемые методом монокристального литья, для деталей перспективных двигателей / А.В. Логунов [и др.] // Перспективные материалы. 2008. № 2. С. 10-18.

161. Состав жаропрочного никелевого сплава (варианты): пат. 2353691 РФ / Ю.С. Елисеев [и др.]; заявл. 07.03.07; опубл. 27.04.09. Бюлл. № 12.

162. Состав жаропрочного никелевого сплава для монокристального литья (варианты): пат. 2348724 РФ / Ю.С. Елисеев [и др.]; заявл. 07.03.07; опубл. 10.03.09. Бюлл. № 7.

163. Состав жаропрочного никелевого сплава для монокристального литья (варианты): пат. 2348725 РФ / Ю.С. Елисеев [и др.]; заявл. 07.03.07; опубл. 10.03.09. Бюлл. № 7.

164. New single crystal nickel super alloy, e.g. for aircraft turbine blades, has a specified composition providing low density, high creep resistance and good micro structural stability: pat. 2780983 FR / A.M. de Bussac [and other]; appl. 09.07.98; publ. 14.01.00.

165. Nickel-base super alloy for high temperature, high strain application: pat. 6632299 US / K. Harris; appl. 15.09.00; publ. 14.10.03.

166. High temperature resistant part, made of single-crystal or polycrystalline nickel-base super alloy: pat. 1319729 EP / R. Buergel [and other]; appl. 13.12.01; publ. 18.06.03.

167. Nickel base y/ super alloy with multiple reactive elements and use of said super alloy in complex material systems: pat. 2248923 ЕР / M. Hasselqvist; appl. 27.04.09; publ. 10.11.10.

168. Nickel alloy for turbine engine components: pat. 5897718 US / S. Hessel [and other]; appl. 24.04.96; publ. 27.04.99.

169. Nickel-based super alloy for industrial turbine blades: pat. 2643085 FR / T. Khan [and other]; appl. 10.02.89; publ. 17.08.90.

170. Nickel based super alloy for single crystal turbine blades of industrial turbines having a high resistance to hot corrosion: pat. 1211336 EP / P. Caron [and other]; appl. 30.11.00; publ. 05.06.02.

171. Сидоров В.В., Каблов Д.Е., Ригин В.Е. Металлургия литейных жаропрочных сплавов: технология и оборудование. М.: ВИАМ, 2016. 368 с.

172. Самойлов А.И., Назаркин Р.М., Моисеева Н.С. Определение мисфита во фрагментированных монокристаллах никелевых жаропрочных сплавах // Труды ВИАМ: электрон. научно-техн. журн. 2013. № 5. Ст. 02. Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 31.03.2016).

173. Каблов Е.Н., Голубовский Е.Р. Жаропрочность никелевых сплавов. М.: Машиностроение, 1998. 462 c.

174. Yukawa N. Alloy design of super alloys by the d-electrons concept / N. Yukawa [et al.] // High Temperature Alloys for Gas Turbines and Other Applications: Proc. of Conf. held in Liege, Belgium (October 6-9, 1986). Dordrecht, 1986. P. 935-944.

175. Morinaga M., Murata Y., Yukawa H. Recent progress in molecular orbital approach to alloy design // Materials Science Forum. 2004. Vol. 449-452. P. 37-42.

176. Ohno T., Watanabe R., Tanaka K. Development of a nickel-base single crystal super alloy containing molybdenum by an alloy designing method // J. of the Iron and Steel Inst. Japan. 1988. Vol. 74. No. 11. P. 133-140.

177. Каблов Е.Н. Монокристаллический жаропрочный никелевый сплав нового поколения с низкой плотностью / Е.Н. Каблов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2015. №2 (35). С. 105-117.

178. Бунтушкин В.П., Базылева О.А., Поварова К.Б. Влияние структуры на механические свойства легированного интерметаллида М3А1 // Металлы. 1995. № 3. С. 74-80.

179. Каблов Е.Н. Малолегированные легкие жаропрочные высокотемпературные материалы на основе интерметаллида М3А1 / Е.Н. Каблов [и др.] // Металлы. 1999. №1. С. 58-65.

180. Колобов Ю.Р. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением / Ю.Р. Колобов [и др.]. М.: Изд-во МИСИС, 2008. 328 с.

181. Поварова К.Б. Конструкционные жаропрочные сплавы на основе М3А1: получение, структура, свойства / К.Б. Поварова [и др.] // Материаловедение. 2011. № 4. С. 39-48.

182. Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Туренко Е.Ю. Жаропрочные литейные интерметаллидные сплавы // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 57-60.

183. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Петрушин Н.В. Новый монокристаллический интерметаллидный жаропрочный сплав на основе у'- фазы для лопаток ГТД // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 34-40. 001: 10.18577/2701-9140-2015-0-1-34-40.

184. Петрушин Н.В., Чабина Е.Б., Назаркин Р.М. Конструирование жаропрочных интерметаллидных сплавов на основе у'-фазы с высокой температурой плавления. Часть 1 // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 2 (680). С. 32-38.

185. Лашко Н.Ф. Литейный жаропрочный сплав / Н.Ф. Лашко [и др.] // Конструкционные и жаропрочные материалы для новой техники. М.: Наука, 1978. С. 23-31.

186. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 19-36.

187. De Antonio D.A., Duhl D., Howson T., Rothaman M.F. Heat treating of super alloys // ASM Handbook. ASM International, 1991. Vol. 4: Heat Treating. P. 793-814.

188. Литейный жаропрочный сплав на основе никеля: пат. 2434069 РФ / Н.В. Петрушин [и др.]; опубл. 20.11.11.

189. Петрушин Н.В., Сорокина Л.П., Жуков С.Н. Структурные особенности деформирования и разрушения монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов при циклическом нагружении // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 6. С. 2-5.

190. Donachie M.J., Donachie S.J. Selection of super alloys for design. Chapter 8 // Mechanical Engineers Handbook. Vol. 1. 3rd ed. John Wiley & Sons. Inc., 2006. P 287-334.

191. Glenny R.J.E., Northwood J.E., Burwood-Smith A. Materials for Gas Turbines // International Metallurgical Reviews. 1975. Vol. 20. Review 193.

192. Aldred P. Rene 125, Development and Application // National Aerospace Engineering and Manufacturing Meeting Culver City, Los Angeles. November 17-20, 1975. Б/С.

193. Жаропрочный сплав на никелевой основе для монокристаллического литья / Н.В. Петрушин [и др.]: пат. 2439184 РФ; опубл. 10.01.12.

194. Висик Е.М. Технологическое опробование нового жаропрочного сплава с низкой плотностью при литье монокристаллических лопаток ГТД / Е.М. Висик [и др.] // Металлург. 2017. № 2. С. 80-86.

195. Ножницкий Ю.А., Голубовский Е.Р. Обеспечение прочностной надежности монокристаллических рабочих лопаток высокотемпературных турбин перспективных ГТД // Научные идеи С.Т. Кишкина и современное материаловедение: тр. Междунар. науч.-технич. конф. М.: ВИАМ, 2006. С. 65-71.

196. Кишкин С.Т. Жаропрочные сплавы для лопаток охлаждаемых турбин // Жаропрочные сплавы и прогрессивная технология литья лопаток ГТД. М.: ВИАМ, 1976. С. 3-14.

197. Сплав на основе интерметаллида Ni3Al и изделие, выполненное из него: пат 2484167 РФ / Е.Н. Каблов [и др.]; опубл. 10.06.2013.

198. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 20-23.

199. Оспенникова О.Г. Фазовые и структурные превращения в жаропрочном интерметаллидном сплаве на основе никеля / О.Г. Оспенникова [и др.] // Вопросы материаловедения. 2015. № 3 (83). С. 69-79.

200. Тренинков И.А., Алексеев А.А., Поляков С.Н. Методика определения остаточных напряжений в монокристаллах жаропрочных никелевых сплавов на дифрактометре широкого назначения с использованием Cu-Kp излучения // Авиационные материалы и технологии. 2010. № 1. С. 8-12.

201. Yokawa T. High temperature measurement of gamma/gamma-prime lattice misfit in third generation Ni-base super alloy / T. Yokawa [et al.] // Materials for Advanced Power Engineering 1998: Proceedings of 6th Liege Conference. Belgium: University of Liège. 1998. P. 1121-1128.

202. Протасова Н.А. Размерное несоответствие периодов кристаллических решеток у- и у'-фаз в монокристаллах жаропрочных никелевых сплавов / Н.А. Протасова [и др.] // Физика металлов и металловедение. 2008. Т. 106. № 5. С. 512519.

203. Epishin A. Effects of segregation in nickel-base super alloys: dendritic stresses / A. Epishin [et al.] // Super alloys 2004. Champion (Pennsylvania): Minerals, Metals & Materials Society. Seven Springs Mountain Resort, 2004. P. 537-543.

204. Епишин А.И. Остаточные напряжения в дендритной структуре монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов // Физика металлов и металловедение. 2005. Т. 100. № 2. С. 104-112.

205. Самойлов А.И. Мисфит как характеристика уровня межфазных напряжений в монокристаллических жаропрочных никелевых сплавах / А.И. Самойлов [и др.] // Металлы. 2011. № 3. С. 71-77.

206. Ni3Al-based intermetallic alloys having improved strength above 850°C: pat. 6106640 US; publ. 22.08.00.

207. Анисимов И.Г., Аксенов А.Т., Танхелевич Б.Ш. Новый состав для изготовления выплавляемых моделей // Перспективы развития производства литья по выплавляемым моделям: материалы семинара. М.: МЛНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1975. 192 c.

208. Омельченко В.С., Ноздрин В.Д. Новый состав для выплавляемых моделей. ВНИИТЭИТракторосельхозмаш // Экспресс-информация. 1976. Вып. 6. Б/С.

209. Экономичные модельные композиции типа ИПЛ для литья по выплавляемым моделям / Институт проблем литья АН УССР. Киев: Наукова думка, 1975. Б/С.

210. Черепахов Н.Х., Моисеев А.Г., Перевозкин Ю.Л. Опыт применения модельных составов Р-2 и Р-3 для точного литья // Прогрессивные методы производства точных литых заготовок. М.: НИИТИХимнефтемаш, 1968. Б/С.

211. Моисеев А.Г. Исследование и разработка модельных составов и усовершенствование некоторых операций технологического процесса литья по выплавляемым моделям: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1973. Б/С.

212. Горни З., Станчик Д. Использование реологических свойств модельных материалов для определения основных параметров изготовления выплавляемых моделей // Сб. докл. на 43-м Междунар. конгрессе литейщиков. Бухарест, 1976. Б/С.

213. Шуб И.Е., Сорокин П.В. Точное литье по выплавляемым моделям. Л.: Машиностроение, 1968. 237 c.

214. Шкленник Я.И. Тенденции совершенствования технологии литья по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1976. № 2. С. 2-5.

215. Пат. 2080204 РФ / В.В. Аппилинский, М.М. Дорошенко, Е.И. Сумин.

216. Развитие технологии литья по выплавляемым моделям: материалы семинара. М.: МДП им. Дзержинского, 1963. - 2 т.; 28 см.

217. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: а. с. 831343 / В.Г. Бовин [и др.].

218. Штольцель К. Технология процесса литейного производства. Пер. с нем. М., 1975. 255 с.

219. Gietwerkwijze Waarbij Een Verloren Model Van Kunstharsschuim Met Een Heet Gas Wordt Verwijderd; pat. NL 143445/ A.F. Arnold, C.C. Hartland, A. Siedsma; appl. 23.02.66, publ. 15.10.74.

220. Low Shrinkage Wax Composition For Investment Casting; pat. US 3822138 / S. Inada ; K. Noguchi; Y. Ueda; appl. 18.09.71; publ. 02.04.74.

221. Composizione Per Modelli Compren Dente Riempitivi Poliossidrilici E Metodo Di Fabbricazione Degli Stessi /pat. FR 2183787/; appl. 05.05.73; publ. 30.12.77.

222. Composition De Matiere Utile Pour La Formation De Modeles De Moulage; pat. FR 2356466; appl. 28.06.76; publ. 27.01.78

223. Pat. JPS499297; appl. 22.12.70; publ. 04.03.74.

224. Pat. FR2329379; Thermoplastic foundry pattern compsn. - contg. wax or (co)polystyrene and isopropylidene diphenol to improve dimensional stability; appl. 27.10.75; publ. 27.05.77.

225. Investment casting compsn - consisting of fatty acid, wax, resin, fatty acid amide and stearate; pat. DE2620323 (A1); appl. 07.05.76; publ. 17.11.77.

226. Double layer light diffusers with surfactant in isolated compartments - to localise hydrodynamic pressures and opacity contrasts at elevated temperatures; pat. FR2356166 (A2); appl. 20.05.70; publ. 20.01.78.

227. Control device for quantitaive pouring furnace; pat. JPS5347333 (A)/ S. Kouhara; appl. 13.10.76; publ. 27.04.78.

228. Pat. JPS499299 (B1); 04.03.74

229. Hamel H. // Plast world. 1964. Vol 22. P. 9.

230. Donaldson E.G. // Engrs. Digest. 1962. Vol. 23. P. 12.

231. Kramer J.R. // Foundry Trade J. 1955. Vol. 98. P. 2014.

232. Степанов В.М., Мусияченко Л.П., Устинова И.Ю. Модельные материалы, используемые фирмой при производстве литых лопаток ГТД // Авиационная промышленность. 1979. № 9. Б/С.

233. Ceramic mold for investment castings // Ceramic Age. 1957. Vol. 70. P. 6.

234. Hockin J. // Machinery Design. 1964. Vol. 36. P. 24.

235. Poulsen S.C. // Machinery (Engl.). 1963. Vol. 103. P. 2663.

236. Turnbull J.S. // Foundary Trade J. 1955. Vol. 98. 2002. A. 2003.

237. Beer W.O. // Foundary Trade J. 1963. Vol. 115. 2430.

238. Fine founders why cut machining costs //Engin. 1964. Vol. 198. P. 5147.

239. Moore C.D., Bell M. // Metalworking Equipment News. 1963. Vol. 2. P. 2.

240. Способ изготовления отливок методом точного литья по выплавляемым моделям: пат. 2453564 ФРГ. 1977.

241. Masse zur Herstellung von Modellen fuer das Giessverfahren mit verlorenem Wachs ;pat. DE1174021 (B); appl. 27.10.52; publ.16.07.64.

242. Giessverfahren unter Verwendung eines ohne merkliche Rueckstaende verbrennbaren Modells; pat. DE1108861 (B); appl. 12.04.58; publ.15.06.61.

243. Щеглов Л.А., Иванченко Л.Г. Оптимизация рецептуры модельных композиций для литья по выплавляемым моделям // Новое в точном литье. Киев, 1972. Б/С.

244. Волорович М.П. Исследование кристаллической структуры битумов и их составляющих / М.П. Волорович [и др.] // Тез. докл. VII Междунар. конгресса кристаллографов. М.: Наука, 1966. Б/С.

245. Моисеев А.Г., Терентьев А.А.. Электронно-микроскопические методы исследования модельных материалов и составов для литья по выплавляемым моделям. М., 1968. - 44 с.

246. Pat. JPS5029417 (B1); appl. 21.12.70; publ. 23.09.75.

247. Pat. JPS5222894 (Y2); appl. 24.11.71; publ. 25.05.77.

248. Verfahren zur thermischen behandlung, insbesondere zum reduzierenden roesten von lateritischem nickelerz; pat. DE2453564 (A1); appl. 12.11.1974; publ. 13.05.1976.

249. Модельный состав для точного литья: пат. 65817 ПНР. 1972.

250. Модельный состав: пат. 3884708 Англия. 1975.

251. Модельная композиция: пат. 48-40058 Япония. 1978.

252. Лакеев А.С., Борисов Г.П. Основы реологии модельных материалов для литья по выплавляемым моделям. Киев, 1971. 132 с.

253. Шагеев З.А. Современные скоростные способы точного литья по выплавляемым моделям. М., 1970. 107 с.

254. Оспенникова О.Г., Асланян И.Р. Направления развития технологии изготовления модельных композиций для лопаток и других деталей ГТД // Литейное производство. 2018. № 3. С. 20-24.

255. Оспенникова О.Г., Хаютин С.Г. Структура модельных композиций для литья по выплавляемым моделям // Материаловедение. 2009. № 10. С. 46-51.

256. Pattern compounds based on synthetic materials for casting gas-turbine engine blades / O.G. Ospennikova [et al.] // Литейное производство. 2003. № 1. С. 21-29.

257. Оспенникова О.Г., Каблов Е.Н., Шункин В.Н. Модельные композиции на основе синтетических материалов для литья лопаток ГТД // Авиационные материалы и технологии. 2002. № 3. С. 64-67.

258. Оспенникова О.Г., Каблов Е.Н., Шункин В.Н. Разработка и исследование пластификатора для модельных композиций на основе природных восков. Авиационные материалы и технологии. 2002. № 3. С. 68-70.

259. Ospennikova O.G. Pattern compositions for casting gas-turbine engine blades / O.G. Ospennikova [et al.] // Литейное производство. 2001. № 10. С. 23-24.

260. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: пат. 2447968 РФ / В.А. Поклад [и др.]; заявл. 14.12.10 опубл. 20.04.12. Бюлл. № 11.

261. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: пат. 2447969 РФ / В.А. Поклад [и др.]; заявл. 14.12.10 опубл. 20.04.12. Бюлл. № 11.

262. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: пат. 2182057 РФ / О.Г. Оспенникова [и др.]; заявл. 31.05.00; опубл. 10.05.02. Бюлл. № 13.

263. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: пат. 2162386 РФ / О.Г. Оспенникова [и др.]; заявл. 17.03.00 опубл. 27.01.01. Бюлл. № 3.

264. Композиция для изготовления выплавляемых моделей: пат. 2177387 РФ / Ю.С. Елисеев [и др.]; заявл. 31.05.00; опубл. 27.12.01. Бюлл. № 36.

265. Репях С.И. Технологические основы литья по выплавляемым моделям. Днепропетровск: Лира, 2006. 1056 с.

266. Черножуков Н.И., Вайншток В.В., Картинин Б.Н. // Известия вузов. Нефть и газ. 1961. № 8. С. 83-85; 1962. № 11. С. 53-54.

267. Оспенникова О.Г., Рассохина Л.И., Парфенович П.И. Разработка составов модельных композиций нового поколения с улучшенными характеристиками для изготовления лопаток и других деталей ГТД // Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2016. № 1 (19). Ст. 02. Режим доступа: http://www.materia1snews.ru (дата обращения: 01.09.2017).

268. Оспенникова О.Г. Исследование теплофизических и реологических характеристик синтетических смол для модельных композиций // Литейное производство. 2016. № 10. С. 26-28.

269. Оспенникова О.Г. Исследование влияния наполнителей на свойства и стабильность модельных композиций, выбор оптимальных составов // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 3. С. 14-17. Б01: 10.18755/20719140-2014-0-3-14-17.

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный конструктор

Григорьев

практического использовании в АО «ОДК-Климов» результатов диссертационной работы О.Г. Оспенниковой на тему: «Литейные жаропрочные наноструктурированныс никелевые сплавы низкой плотности и модельные композиции нового поколения для поликристалличсскнх и монокристаллических лопаток

перспективных ГТД»

В АО «ОДК-Климов» »а опробование в производственных условиях поступил сплав марки ВЖЛ21 для отработки технологии литья опытных отливок рабочих лопаток 2-ой ступени турбины вертолетного двигателя ВК-

Настояшим акгом подтверждается, что в АО «ОДК-Климов» проведено положительное опробование разработанных в диссертационной работе О.Г. Оспенниковой технологий изготовления рабочих лопаток 2-ой ступени из сплава ВЖЛ21 и принято решение об их внедрении в серийное производство. Внесены изменения в технологическую документацию технологии изготовления отливок рабочих лопаток 2-ой ступени, включая оптимизацию литниково-питающей системы и схемы сборки модельного блока (выход годных отливок 86 %), выбор режима литья отливок рабочих лопаток 2-ой ступени и состава керамических форм (выход годных отливок 86-90 %), оптимизацию технологического процесса (исключение Г11П) в связи с получением по выбранным режимам литья низкой микропористости отливок (не более 0,2 %) и соответствием микроструктуры сплава ВЖЛ21 Тех и ичсски м трсбо ванн я м.

Указанные результаты диссертационной работы позволили снизить себестоимость, повысить выход годного лигья до 85%, производительность в 1.5-2 раза и обеспечить качество и надежность изделии, входящих в состав вертолетного двигателя ВК-2500М.

2500М.

/

А.В. Кошелсв

Технический директор

\

УТВЕРЖДАЮ Генеральный кодетруктор

уигорьсн

АКТ

практического использования в АО «ОДК-Климов» результатов .диссертационной работы О.Г. Осненниковой на тему: «Литейные жаропрочные нанос!руктурированные никелевые еплавы

низкой плотности и молельные композиции новою поколения дли пол и кристаллических и монокристалл ических лопаток

перспективных ГТД»

Настоящим актом подтверждается, что в условиях машиностроительного предприятия АО «ОДК-Климов» получены промышленные результаты по освоению разработанной в диссертационной работе О.Г. Оспепниковой технологии литья малоразмерных (длина 60 мм) неохлаждасмых рабочих монокристаллических лопаток турбины из нового жаропрочного сплава пониженной плотности ВЖМ7 с осевой ориентацией <001>; отработаны конструкции модельных блоков лопаток с затравочными узлами, режимы плавки-заливки жаропрочного сплава на установке для направленной кристаллизации УВНК-8П; получены опытные партии малогабаритных неохлаждасмых рабочих лопаток с выходом годного по монокристалличсской структуре не менее 80 %.

Установлено, что малоразмерные моно кристаллические нсохлаждаемыс рабочие лопатки турбины из жаропрочною сплава ВЖМ7 с кристаллографической ориентацией <00 !>, изттояленные по разработанной в диссертационной работе О.Г. Оспснннковой технологии литья, после термообработки, совмещенной с ГИП, и механической обработки с нанесенном ионно-плазменным методом многослойном жаростойком покрытием имеют предел выносливости на базе 1-10' циклов, равный с-, = 180 МПа, что соответствует Техническим требования на лопатку турбины №378.41.0526.

По результатам положительного опробования на АО «Климов» разработанной технологии литья рабочих лопаток из сплава ВЖМ7 внесены изменения в технологическую документацию серийного техпроцесса и принято решение о внедрении в серийное производство изделии, входящих в состав вертолетного двигателя ВК-2500М.

Директор ИППР '/t?*'/ А В Кошелсв

Технический директор I^ls^ Е.В. Скворцов

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный ко и стру к( ор АО «ОДК-Кли$шв>» <# ^

СИ

АКТ

практического использования в АО «ОДК-Климов» результатов 'диссертационной работы О.Г. Оспенниковой на тему: «Литейные жаропрочные наноструктурированные никелевые сплавы низкой плотности и модельные кочпозниин нового поколении для поликристаллических и монокристаллических лопаток

перспективных ГТД»

Настоящим актом подтверждайся, что в АО «ОДК-Климов» проведено положительное опробование разработанной в диссертационной работе О.Г. Оспенниковой технологии литья сопловых лопаток из сплава ВНИЗ на установке УВНК-8П АО «ОДК-Климов», выход годных по монокристалл и чес кой структуре лопаток сосгавил 88 %. Показано, что уровень тсрмоусталостных свойств сплава ВИНЗ при 1050 °С близок к уровню свойств сплава ЖС32 [001]; свойства сплава ВИНЗ при коррозионных испытаниях (СОК) близки к свойствам сплава ЖС26-ВИ с направленной структурой, что характеризует сплав и технологию, как перспективную для изготовления сопловых лопаток.

По результатам положительного опробования в производственных условиях АО «ОДК-Климов» разработанных в диссертационной работе О.Г. Оспенниковой технологий изготовления сопловых лопаток из сплава ВИНЗ принято решение о внесении изменений в технологическую документацию производства изделий для вертолетных двигателей и их внедрении в серийное производство.

Указанные результаты диссертационной работы позволили повысить качество литья, производительность до 2-х раз с обеспечением надежности изделий, входящих в состав вертолстног/двигатсля ВК-2500М.

Директор ИППР Технический директор

А.В. Кошелев Е.В. Скворцов

УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ

чальник ИИОФГУП «ВНАМ» ^ Главны^о^нср - 1-й зам. ген. директора

Началыц

__. ^Ь.Т. (хташаж _ Б.З. Мушюш

«^Х 2016 г « ^ » _ 2016 г

ПРОГРАММА

«Технологическою опробовании молельных компошцнн «ВИАМ МК-Л», «ВИАМ МК-1». «НИ ДМ МК-2» по получению опивки вен на .юпаючжн о н условиях лигсйно! о

крон {ноле I на ОАО «КАДВИ»

№ п/п Содержание работ Ответственный Срок I {рммечшия

1 2 3 4 5

1. Согласование и подписание программы работ. ОАО «КАДВИ» ФГУП «ВИАМ» 30.04.16г.

2. Передача модельных композиции ВИАМ МК-Л: ВИАМ МК-1: ВИАМ МК-2 в количестве 50 кг каждого наименования. ФГУП «ВИАМ» 13.05.16г.

3. Изготовление по гри комплекта моделей венца лопаточного и литниковой питающей системы дня каждой модельной композиции в сопровождении специалистов ФГУП «ВИАМ». ОАО «КАДВИ» ФГУП «ВИАМ» 20.05.16г. Всего 9 моделей с ЛПС !

4. Комиссионный обмер полученных моделей. Принятие решения об изготовлении керамических форм и отливок. ФГУП «вилм» ОАО «КАДВИ» 27.05.16г.

5. Изготовление керамических форм. ОАО «КАДВИ» 03.06.16г.

6. Заливка отливок. ОАО «КАДВИ» ФГУП«ВИЛМ» 10.06.16г.

7. Контроль отливок на соответствие требованиям КД и 11/1. ОАО «КАДВИ» ФГУП «ВИЛМ» 17.06.16г.

К. Составление отчета и акта об опробовании в условиях производства ОАО «КАДВИ» модельных композиций марок «ВИАМ МК-Л», «ВИАМ МК-1». «ВИАМ МК-2». ОАО «КАДВИ» ФГУП«ВИАМ» 30.07.16г.

от ФГУП «ВИАМ» от ОАО «КАДВИ»

Зам. начальника лаб. 601 Главны^^аллург

~~ А. Б. Ечин А. А. Шевцов

^ --($а/

,,.............../- Начальник ЛКЦ

Начальник сектора лао. 601

^ ^ А. Балашов

Л. И. Рассохина

—

г

Главный

«

Изготовления опытных моделей венки лопаточногоТА14.001.201.03 из модельной массы ВИАМ МК1 и ВИАМ МК2 ТУ 1-595-1 -1545-2015.

В присутствии комиссии в составе главного металлурга Шевцова A.A., зам начальника цеха Шестопазова В.Е.. зам начальника цеха Родионова А Н., начальника участка Большакова В.В., представителей ВИАМ были запрессованы 5 моделей венцов лопаточных TAI4.001.201.03 из модельной массы ВИАМ МК1 и ВИАМ МК2 на следующих режимах:

Три детали из массы ВИАМ МК1 при температуре прессования 1) 70°С; 2) 72°С; 3) 76°С; давление прессования Р=2,5 атм.; выдержка под прессом 5 мин.; выдержка в пресс-форме 15мин.

Две детали из массы ВИАМ МК2 1) t-76°C; Р=2,5 атм.; 2) t=*76°C; Р=2,8 атм. Была обнаружена утяжка по торцам лопаток у обеих деталей. Были выполнены обмеры моделей деталей: _ обмеры моделей

№ пУп Р-р в отливке, мм Р-р В п/ф, мм Р-р модели МК-1, мм Р-р модели МК-2, мм Усдцка МК-1,% Усадка МК-2, %

1. *26<Н0.8 •275 274,4/ 274,7 274,4/ 275 274,4/ 275 274,8/ 275 274.4/ 274.8 0,164/ 0.11 0.145

2. «262*0.8 •267.9ф 266.3/ 267,1 266,4/ 267 266,6/ 267 267/ 267,1 266.3/ 267 0,45 0.47

3. •264*0,8 •271.9 270,5/ 270.7 270.5/ 270,6 270,6/ 270,7 270,4 270.4 0.51 0.55

4. 14±0,5 14 14/ 14.3 14/ 14,3 14/ 14.2 14 14/ 14.1 0 0

5. • 184*0.5 • 188,6 187,9/ 188 188 188.1 188.Х 188,3 187.7/ 188,3 187.8/ 188,1 0,32/ 0,159 0.37

6. •230*0,5 •235.78 234.1' 234,4 234,3/ 234,5 234.3/ 234,5 234,1/ 234,6 234.2/ 234,4 0,58 0.63

«КАДВИ» A.A. Шевцов 2016г.

Сборка моделей в блоки, нанесение покрытий, выплавление молельного состава проводилась по серийной технологии. Режимы выплавления: Р-8 агм.; Т=180°С; выдержка 10 мин. На литниковой чаше остались подтеки модельного состава. Была выполнена заливка сплавом ЖС6К-ВИ двух форм изготовленных по моделям из модельной массы МК1.

Результаты обмеров деталей

№7П размер отливки по чертеж) Фактический размер № д стати 192-11 Фактический размер Неделим 192-П

1 230*0,5 229,6-230 229,4-230,55

2 184*0,5 183,4-183,7 183,3-184,3

3 264±0,8 264,6-264,9 264,1-265,9

4 33±0,8 34.3-34.5 34,2-34.5

5 16,5*0,8 16.1-16.2 16,1

6 3,5±0,7 3,0-3,1 3,0-3.2

7 262±0.9 262,0-262,5 261,4-262.8

8 269*0,8 270.0-2703 269,6-270,7

9 14±0.5 13,6-13,8 13,6-13.8

10 7,77±0,15 23 канала 19 каналов

11 7,77*0,25 3 капала 1 канал • 8,15мм

Выводы: Модельные массы ВИАМ МК1 и ВИАМ МК2 возможно применять в условиях производства ОАО «КАДВИ» для замены модельной массы ЗГВ при условии равной рыночной цены. Окончательное решение можно принять после проверки новой модельной массы на остазьных деталях, изготавливаемых с использованием модельной массы ЗГВ, Для замены массы Р28-44В необходимо добиться стабильной линейной усадки 0,6-0,8% и геометрической точности полученных отливок для обеспечения допуска ±0.5мм на размерах до 250мм.

Балашов И.А. Шестопазов В.Е. л

Родионов А.Н. Бушуев А.А..

Начальник ЛКЦ Зам. нач. ЛКЦ по тех.части Зам. нач. ЛКЦ но произвол! Ведущий технолог Согласовано: ВИАМ

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель управляющего

технический директор Э»

«УТВЕРЖДАЮ»

ПРОГРАММА РАБОТ

по опробованию модельных композиций марок «ВИАМ МК-Л», «ВИАМ МК-1». «ВИАМ МК-2» производства ФГУП «ВИАМ» в производственных условиях ПАО «УМПО»

и/п

Содержание робот

Срок выполнения

Ответственный

Передача на ПАО «УМПО» партии модельных композиций в количестве «ВИАМ МК-Л» - 100 кг «ВИАМ МК-1» - 100 кг «ВИАМ МК-2» - 100 кг

08 2016г

ФГУП «ВИАМ»

Изготовление в сопровождении предел авшеля ФГУП «ВИАМ» опитых партий восковых моделей из серийных и производства ФГУП «ВИАМ» модельных композиций следующей номенклатуры в количестве

«ВИАМ МК-1» № 104.06 68 003 - $ шт. XI 9М83.7202-62 - 4 игг; X? 96.01 24.033 -4 шт.

«ВИАМ МК-2» К» 104.06 068.003 - 4 шт. К» 9М83.7202-62 - 4 шг. К» 96.01 24.033 - 4 шт.

«ВИАМ МК-Л» (для элементов ЛИС)_

09 2016Г

ПАО «УМПО» ФГУП «ВИАМ»

Сборка модельных блоком изготовление керамических форм отливок деталей и количестве № 104 06 068 003 - 8 шт. №9М83.7202-62 -8 цн; К» 96 01 24.033 - 8 шт по серийным технологическим

процессам отливок деталей в

сопровождении представителя ФГУП «ВИАМ»

09 2016г 10.2016т

ПАО «УМПО» фгуп «виам»

4. Заливка керамических форм отливок деталей № 104.06 068.003. Л? 9М83.7202-62, № 96.01.24.033 в количестве 9 шт но серийным технологическим процессам в сопровождении представителя ф1УП «ВИАМ» 11.2016 г1ао «умно» фгуп «виам»

5. Отрезка. вто, травление. отделка, рентгенографический контроль. ЛЮМ-контроль. контроль геометрических размером отливок 11.2016 12.2016 пао «умно»

6. Прооеленис контроля качества литья отливок опытных партий по серийным технологическим процессам на соответствие ту на отливки № 104.06.068 003, № 9М83.7202-62, jV? 96.01.24.033 12.2016 пао «умпо»

6. Составление отчета и акта об опробовании в условиях производства г1ао «умно» модельных композиций марок «виам мк-л». «виам mk-1». «виам mk-2» производства фгуп «виам» 12.2016 пао «умно» фгуп «виам»

От ФГУП «ВИАМ» Зам начальника лаборатории N»60! Начальник сектора лаборатории -V»60l От IIAO «j^MIIO» Директор ЦТК ЛТ Начальник цеха IB

А.Б. Ечин Л И. Рассохина

А.К Субханкулов А.В Корчагин