Архив журнала

Авиационные материалы и технологии №S2, 2013

УДК: 669.85

Страницы: 3-10

Е.Н. Каблов1, О.Г. Оспенникова1, А.В. Вершков1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ – МАТЕРИАЛЫ СОВРЕМЕННЫХ И БУДУЩИХ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

Рассматриваются различные аспекты применения редких металлов и редкоземельных элементов (РЗЭ) при разработке новых авиационных материалов. Приведены результаты исследований по влиянию РЗЭ на конструкционные свойства разных классов авиационных материалов: алюминиевых сплавов, литейных и деформируемых жаропрочных сплавов, жаростойких и теплозащитных покрытий, магнитотвердых материалов, высокопрочных конструкционных сталей. Сделан вывод о необходимости восстановления и опережающего развития редкоземельной промышленности России и сформулированы основные элементы государственной поддержки этой задачи.

Ключевые слова: редкоземельные элементы, редкие металлы, алюминиевые сплавы, литейные жаропрочные сплавы, деформируемые жаропрочные сплавы, жаростойкие и теплозащитные покрытия, магнитотвердые материалы, rare-earth elements, rare metals, aluminum alloys, high-temperature casting alloys, wrought superalloys, heat-resistant and thermal protective coatings, magnetically hard materials

Список литературы

  1. Оглодков М.С., Хохлатова Л.Б., Колобнев Н.И. и др. Влияние термомеханической обработки на свойства и структуру сплава системы Al‒Cu‒Mg‒Li‒Zn //Авиационные материалы и технологии. 2010. №4. С. 7‒12.
  2. Клочкова Ю.Ю., Грушко О.Е., Ланцова Л.П. и др. Освоение в промышленном производстве полуфабрикатов из перспективного алюминийлитиевого сплава В-1469 //Авиационные материалы и технологии. 2011. №1. С. 8‒12.
  3. Ри Хосен, Ри Э.Х., Химухин С.Н., Калугин М.Е. Влияние температурных режимов плавки и легирования сплавов алюминия на свойства отливок //Литейное производство. 2010. №8. С. 7‒8.
  4. Каблов Е.Н., Сидоров В.В. Микролегирование РЗМ – современная технология повышения свойств литейных жаропрочных никелевых сплавов //Перспективные материалы. 2001. №1. С. 23‒34.
  5. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 19‒36.
  6. Сидоров В.В., Тимофеева О.Б., Калицев В.А., Горюнов А.В. Влияние микролегирования РЗМ на свойства и структурно-фазовые превращения в интерметаллидном сплаве ВКНА-25-ВИ //Авиационные материалы и технологии. 2012. №4. С. 8‒12.
  7. Ломберг Б.С., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М. Особенности легирования и термической обработки жаропрочных никелевых сплавов для дисков газотурбинных двигателей нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2010. №2. С. 3‒8.
  8. Ломберг Б.С., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М. Новый жаропрочный никелевый сплав для дисков газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных установок (ГТУ) //Материаловедение. 2010. №7. С. 24‒28.
  9. Каблов Е.Н., Мубояджян С.А., Будиновский С.А., Луценко А.Н. Ионно-плазменные защитные покрытия для лопаток газотурбинных двигателей //Металлы. 2007. №5. С. 23‒34.
  10. Мубояджян С.А., Галоян А.Г. Комплексные термодиффузионные жаростойкие покрытия для безуглеродистых жаропрочных сплавов на никелевой основе //Авиационные материалы и технологии. 2012. №3. С. 25‒31.
  11. Мубояджян С.А., Будиновский С.А., Гаямов А.М., Смирнов А.А. Получение керамических теплозащитных покрытий для рабочих лопаток турбин авиационных ГТД магнетронным методом //Авиационные материалы и технологии. 2012. №4. С. 3‒8.
  12. Мубояджян С.А., Будиновский С.А., Гаямов А.М., Матвеев П.В. Высокотемпературные жаростойкие покрытия и жаростойкие слои для теплозащитных покрытий //Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 17‒21.
  13. Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. №5. С. 15‒19; №6. С. 16‒21.
  14. Пискорский В.П., Бурханов Г.С., Оспенникова О.Г. и др. Расчет температурного коэффициента индукции наноструктурированных магнитотвердых материалов Pr‒Dy‒Gd‒Fe‒Co‒B методом молекулярного поля //Металлы. 2010. №1. С. 64‒67.
  15. Пискорский В.П., Бурханов Г.С., Оспенникова О.Г. и др. Влияние термической обработки наноструктурированных магнитотвердых материалов Pr‒Dy‒Fe‒Co‒B //Металлы. 2010. №3. С. 84‒91.
  16. Пискорский В.П., Валеев Р.А., Давыдова Е.А., Белоусова В.А. Расчет температурного коэффициента индукции материалов Pr‒Dy‒Fe‒Co‒B в приближении молекулярного поля //Перспективные материалы. Специальный выпуск. 2008. С. 329‒331.

УДК: 669.018.44:669.018.29

Страницы: 11-19

Е.Ф. Чирков1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

ТЕМП РАЗУПРОЧНЕНИЯ ПРИ НАГРЕВАХ – КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ЖАРОПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМ Al‒Cu‒Mg И Al‒Cu

Представлены фактические значения механических свойств листов толщиной 2‒3 мм при температуре 20 и 100‒350°С (статическое растяжение) основных промышленных деформируемых конструкционных сплавов систем Al‒Cu‒Mg и Al‒Cu: 1151, Д19, Д16, АК4-1, Д21, 1201. Объясняются различия уровней жаропрочности сплавов при 100‒350°С на основе анализа их легированности, фазовых составов, специфики диффузионных процессов. Для сравнительной оценки жаропрочности сплавов предлагается универсальный критерий – темп разупрочнения при нагревах. Представлена методика расчета показателей темпа разупрочнения (интегрированного и дифференцированного). Сравнение темпов разупрочнения сплавов позволит обоснованно выбирать материал для новых греющихся конструкций. Показано преимущество жаропрочности сплава 1151 в сравнении с существующими конструкционными алюминиевыми сплавами.

Ключевые слова: жаропрочность, сплав 1151, системы Al‒Cu‒Mg и Al‒Cu, фазы θ и S, диффузия, темп разупрочнения, heat resistance, 1151 alloy, Al‒Cu‒Mg and Al‒Cu systems, θ and S phases, diffusion, weakening rate

Список литературы

  1. Бочвар А.А. //Изв. АН СССР. 1944. №6. С. 358‒366.
  2. Бочвар А.А. Металловедение. М.: Металлургиздат. 1956. 495 с.
  3. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Ткаченко Е.А., Вахромов Р.О. Алюминиевые деформируемые сплавы //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 167−182.
  4. Фридляндер И.Н. Алюминий и его сплавы. М.: Знание. 1965. 61 с.
  5. Чирков Е.Ф. О старение сплава М40 /В кн.: Металловедение сплавов легких металлов. М.: Наука. 1970. С. 63‒71.
  6. Чирков Е.Ф. Жаропрочный сплав М40. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные сплавы. М.: Металлургия. 1972. С. 123‒131.
  7. Колобнев И.Ф. Жаропрочность литейных алюминиевых сплавов. М.: Металлургия. 1973. 320 с.
  8. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. М.: Металлургия. 1979. 208 с.
  9. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа дуралюмин. М.: Металлургия. 1984. 240 с.
  10. Phillips H.W.L. Annotated Equlibrium Diagrams of Some Aluminium Alloy Systems. The Inst. of Met. Monograph and Report Series. 1959. №25. 86 p.
  11. Чирков Е.Ф. О природе воздействия Cu и Mg на эволюцию структуры и жаропрочность алюминиевых сплавов системы Al‒Cu‒Mg //ТЛС. 2002. №4. С. 64‒70.
  12. Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 157−167.
  13. Машиностроение: Энциклопедия. Т. II-3. Цветные металлы и сплавы. М.: Машиностроение. 2001. 880 с.
  14. Бочвар О.С., Походаев К.С., Синанян Л.Г. //Изв. АН СССР. Металлы. 1969. №1. С. 199.
  15. Гинье А. Неоднородные металлические твердые растворы. М.: Иностр. лит. 1962. 187 с.
  16. Багаряцкий Ю.А. Рентгенография в физическом металловедении. М.: Металлургиздат. 1961. 186 с.
  17. Panseri C., Federighi T. //Acta. Met. 1958. №3. Р. 1223.
  18. De Sorbo W., Turnbull D. //Acta. Met. 1958. №7. Р. 83.
  19. Panseri C., Federighi T. //Phil. Met. 1963. №11. Р. 575.
  20. Wilson R.N., Moore D.M., Forsyth P.Y.E. //J. Inst. Met. 1967. №95. Р. 177.
  21. Westmacott K.A., Barnes R.N., Hull D., Smallman R.E. //Phis. Mag. 1961. №6. Р. 929.
  22. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. М., Металлургия. 1979. 480 с.
  23. Бочвар О.С., Походаев К.С. Тройные системы. Металловедение алюминия и его сплавов. М.: Металлургия. 1971. С. 102‒208.
  24. Чирков Е.Ф. Закономерности изменения горячеломкости и жидкотекучести жаропрочных алюминиевых сплавов системы Al‒Cu‒Mg в зависимости от содержаний Cu, Mg и добавок переходных металлов /В сб.: Авиационные материалы и технологии. Вып. «Перспективные алюминиевые, магниевые и титановые сплавы для авиакосмической техники». М.: ВИАМ. 2002. С. 104‒125.
  25. Chirkov E.F. Laws of Fluidity Variation for Aluminium Alloys of Al‒Cu‒Mg System /In: Proc. ICAA-5. 1996. Part 1. Р. 265.
  26. Иванько А.А. Твердость: Справочник. Киев: Наукова думка. 1968. 125 с.
  27. Чирков Е.Ф. Склонность некоторых алюминиевомедномагниевых сплавов к образованию горячих трещин //Сварочное производство. 1982. №5 С. 10‒13.
  28. Чирков Е.Ф. Закономерности изменения горячеломкости алюминиевых сплавов системы Al‒Cu‒Mg //Изв. АН СССР. Металлы. 1983. №3. С. 175‒181.
  29. Chirkov E.F. Mn, Ti, Fe Effect on Hot Shortness of Al‒Cu‒Mg System Alloy Located in Phase Region α-S /In: Proc. ICAA-6. 1998. Part 1. Р. 595‒601.
  30. Chirkov E.F., Dolzhanski Y.M. Transition Metal Small Additions Effect on Hot Shortness of High – Temperature Weldable Alloy 1151 (Al‒Cu‒Mg) /In: Proc. ICAA-7. 2000. Part 3. Р. 1731‒1737.
  31. Chirkov E.F., Dolzhanski Y.M., Fridlyander I.N. Change of Fluidity of Alyminium Superalloy 1151 (Al‒Cu‒Mg) During its Alloying by Transition Metals /In: Proc. ICAA-7. 2000. Part 1. Р. 331‒338.
  32. Chirkov E.F. Fundaments of Developing Compasitions for Weldable Wrought Aluminium Alloys with Enhanced Heat Resistance /In: Proc. ICAA-9. 2005. Р. 692−699.
  33. Chirkov E.F., Fridlyander I.N., Cherkassov V.V. Universal Structural Weldable Aluminium Alloy 1151 with Improved Corrosion Resistens for Operation at Elevated and Cryogenic Temperature /In: Proc. ICAA-6. 1998. V. 3. Р. 2041.
  34. Алексеев А.А., Бер Л.Б., Климович Л.Г., Коробов О.С. Высокотемпературное старение сплава Al‒1,3 ат.% Cu‒1,3 ат.% Mg. Стадия когерентных выделений //ФММ. 1982. Т. 53. №4. С. 772‒779.
  35. Алексеев А.А., Бер Л.Б. Диаграммы фазовых превращений при старение сплавов системы Al‒Cu‒Mg //ТЛС. 1991. № 1. С. 9‒13.
  36. Alekseev A.A., Ananev V.N., Ber L.B., Kapytkin E.Ya. The Structure of Strengthening Precipitates Forming in High-Temperature of Al‒Cu‒Mg Alloys //The Physics of Metalls and Metallography. 1993. V. 75. №3. Р. 279‒285.

УДК: 669.018.44:669.715

Страницы: 20-24

Е.Ф. Чирков1, Л.А. Кононова2, В.С. Шмелёва3

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru
[2] ОАО «СМКомпания», info@smk.ru
[3] ОАО «ВПК „НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ”», vpk@npomash.ru

ВЛИЯНИЕ ЭКВИАТОМНОГО СОДЕРЖАНИЯ Cu И Mg НА ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ ЖАРОПРОЧНОГО СВАРИВАЕМОГО КОНСТРУКЦИОННОГО СПЛАВА 1151 (Al−Cu−Mg)

Приведены результаты исследования воздействия эквиатомного содержания Cu и Mg на характер диффузии атомов в кристаллической решетке α-твердого раствора при 20°С, процессы старения жаропрочного свариваемого конструкционного сплава системы Al−Cu−Mg. Отмечается позитивное влияние специфики легированности и диффузионных процессов сплава 1151 на технологичность при производстве конструкций и на повышение надежности работы изделия. Предлагается группу новых сплавов алюминиевого угла системы Al−Cu−Mg обозначить как «сплавы эквиатомного типа» (СЭТ).

Ключевые слова: сплав 1151, старение, эквиатомное содержание Cu и Mg, диффузия, жаропрочность, система Al−Cu−Mg, 1151 alloy, ageing, equiatomic Cu and Mg content, diffusion, heat-resistance, Al−Cu−Mg system

Список литературы

  1. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Ткаченко Е.А., Вахромов Р.О. Алюминиевые деформируемые сплавы //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 167−182.
  2. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа дуралюмин. М.: Металлургия. 1984. 240 с.
  3. Ливанов В.А., Шилова Е.И., Козловская В.П. Конструкционные и жаропрочные сплавы алюминия с медью и магнием средней и высокой прочности. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные сплавы. М.: Металлургия. 1972. С. 88−109.
  4. Чирков Е.Ф. О природе воздействия Cu и Mg на эволюцию структуры и жаропрочности алюминиевых сплавов системы Al−Cu−Mg //ТЛС. 2002. №4. С. 64.
  5. Chirkov E.F., Fridlyander I.N., Cherkassov V.V. Universal Structural Weldable Aluminium Alloy 1151 with Improved Corrosion Resistens for Operation at Elevated and Cryogenic Temperature: In Proc. ICAA-6. Toyohashi (Japan). 1998. V. 3. Р. 2041.
  6. Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 157−167.
  7. Алексеев А.А., Бер Л.Б. Диаграммы фазовых превращений при старении сплавов системы Al−Cu−Mg //ТЛС. 1991. № 1. С. 9−13.
  8. Чирков Е.Ф. Темп разупрочнения при нагревах – критерий оценки жаропрочности конструкционных сплавов систем Al−Cu−Mg и Al−Cu //Авиационные материалы и технологии. 2013. №S. С.
  9. Елагин В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами. М.: Металлургия. 1975. 247 с.
  10. Диаграммы состояния систем на основе алюминия и магния: Справочник. М.: Наука. 1977. 228 с.
  11. Чирков Е.Ф. Закономерности изменений горячеломкости и жидкотекучести жаропрочных алюминиевых сплавов системы Al−Cu−Mg в зависимости от содержаний Cu, Mg и добавок переходных металлов /В сб. Авиационные материалы и технологии. Вып. «Перспективные алюминиевые, магниевые и титановые сплавы для авиационной техники». М.: ВИАМ. 2002. С. 104−125.
  12. Chirkov E.F. Fundaments of Developing Compasitions for Weldable Wrought Aluminium Alloys with Enhanced Heat Resistance: In Proc. ICAA-9, Australia. 2005. Р. 692−699.

УДК: 620.1:669.295

Страницы: 25-35

С.В. Сибилева1, С.А. Каримова1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АДГЕЗИОННЫХ СВОЙСТВ (ОБЗОР)

Рассмотрены различные способы обработки поверхности титановых сплавов, обеспечивающие увеличение прочности и стойкости клеевых соединений титан–титан, титан–композит к воздействию повышенных температур и влажности. Представлены как традиционные способы обработки поверхности, такие как травление в кислотах и анодное оксидирование, так и новые плазменные и лазерные методы. Проведен анализ влияния способов обработки титановых сплавов на физико-химические характеристики поверхности, прочность и стойкость клеевых соединений.

Ключевые слова: титановые сплавы, обработка поверхности, клеевое соединение, шероховатость поверхности, испытания на прочность, titanium alloys, surface treatment, adhesive bonding, surface roughness, durability tests

Список литературы

  1. Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 157–167.
  2. Шарова И.А., Петрова А.П. Обзор по материалам Международной конференции по клеям и герметикам (WAC-2012, Франция) //Труды ВИАМ. 2013. №8. С. 30–34.
  3. Packham D.E. Theories of Fundamental Adhesion /In: Handbook of Adhesion Technology. Springer-Verlag Berlin Hei-delberg. 2011. P. 11–38.
  4. Comyn J. Theories of Adhesion /In: Handbook of Adhesives and Sealants. V. 2. Adhesives and Sealants. General Knowledge, Application Techniques, New Curing Techniques. Oxford: Elsevier Ltd. 2006. P. 1–50.
  5. Critchlow G.W., Brewis D.M. Review of surface pretreatments for titanium alloys //Int. J. Adhes. Adhes. 1995. V. 15. №3. P. 161–172.
  6. Гращенков Д.В., Чурсова Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 231–242.
  7. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф., Сидельников В.В., Шестов В.В. Слоистые металлополимерные композиционные материалы //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 226–230.
  8. Rudawska A. Adhesive joint strength of hybrid assemblies: Titanium sheet-composites and aluminium sheet-composites − Experimental and numerical verification //Int. J. Adhesion & Adhesives. 2010. V. 30. P. 574−582.
  9. Molitor P., Barron V., Young T. Surface treatment of titanium for adhesive bonding to polymer composites: a review //Int. J. Adhesion & Adhesives. 2001. V. 21. P. 129–136.
  10. Molitor P., Young T. Adhesives bonding of a titanium alloy to a glass fibre reinforced composite material //Int. J. Adhes. Adhes. 2002. V. 22. P. 101–107.
  11. Ditchek B.M., Breen K.R., Sun T.S., Venables J.D. Morphology and composition of titanium adherends prepared for adhesive bonding /In: Proc. 25-th Nat. SAMPE Symp. 1980. May. P. 13–24.
  12. Venables J.D. Review: adhesion and durability of metal–polymer bonds //J. Mater. Sci. 1984. V. 19. P. 2431–2453.
  13. Mertens T., Gammel F.J., Kolb M., Rohr O., Kotte L., Tschocke S., Kaskel S., Krupp U. Investigation of surface pre-treatments for the structural bonding of titanium //Int. J. Adhes. Adhes. 2012. V. 34. P. 46–54.
  14. Matykina E., Garcia I., de Damborenea J.J., Arenas M.A. Comparative determination of TiO2 surface free energies for adhesive bonding application //Int. J. Adhes. Adhes. 2011. V. 31. P. 832–839.
  15. Ingram C., Ramani K. The effect of sodium hydroxide anodization on the durability of poly(etherketonetherketoneketone) adhesive bonding of titanium //Int. J. Adhes. Adhes. 1997. V. 17. P. 39–45.
  16. Ramani K., Weidner W.J., Kumar G. Silicon sputtering as a surface treatment to titanium alloy for bonding with PEKEKK //Int. J. Adhes. Adhes. 1998. V. 18. P. 401–412.
  17. Huntsman Publication no. A.15p-GB.1000/02/01. Araldite Bonding. Surface preparation and pretreatments.
  18. Molitor P., Young T. Investigations into the use of excimer laser irradiation as a titanium alloy surface treatment in a metal to composite adhesive bond //Int. J. Adhes. Adhes. 2004. V. 24. P. 127–134.
  19. Stone M.H. The effect of silane coupling agents on the durability of titanium alloy joints //J. Adhes. 1988. V. 26. №2–3. P. 101–111.
  20. Rider A.N. Report No: DSTO-TR-1333. The durability of epoxy adhesive bonds formed with titanium alloy. Melbourne: DSTO Platforms Sciences Laboratory. 2002. 35 p.
  21. Assefpour-Dezfuly M., Vlachos C., Andrews E.H. Oxide morphology and adhesive bonding on titanium surfaces //J. Mater. Sci. 1984. V. 19. P. 3626–3639.
  22. da Silva L.F.M., Adams R.D. Adhesive joints at high and low temperatures using similar and dissimilar adherends and dual adhesives //Int. J. Adhes. Adhes. 2007. V. 27. P. 216–226.
  23. Akram M., Jansen K.M.B., Ernst L.J., Bhowmik S. Atmospheric pressure plasma surface modification of titanium for high temperature adhesive bonding //Int. J. Adhes. Adhes. 2011. V. 31. P. 598–604.
  24. Petrie E. M. Handbook of Adhesives and Sealants. New York: McGraw-Hill. 2000. 902 p.
  25. Fundeanu I., Klee D., Kwakernaak A., Poulis J.A. The effect of substituted poly(p-xylylene) on the quality of bonded joints when used as a primer replacement //Int. J. Adhes. Adhes. 2010. V. 30. P. 111–116.
  26. Nagaoka A., Yokoyama K., Sakai J. Evaluation of hydrogen absorption behaviour during acid etching for surface modification of commercial pure Ti, Ti–6Al–4V and Ni–Ti super elastic alloys //Corrosion Science. 2010. V. 52. P. 1130–1138.
  27. Allen K.W., Alsalim H.S. Titanium and alloy surfaces for adhesive bonding //J. Adhesion. 1974. V. 6. P. 229–237.
  28. Smith T. A Surface treatment for Ti–6AI–4V //J. Adhes. 1983. V. 15. №2. P. 137–150.
  29. Filbey J.A., Wightman J.P. Factors Affecting the durability of Ti–6Al–4V/epoxy bonds //J. Adhes. 1989. V. 28. №1. P. 1–22.
  30. Surface treatment of titanium and titanium: pat. 3891456 US; опубл. 24.06.1975.
  31. Clearfield H.M., Shaffer D.K., Vandoren S.L., Ahearn J.S. Surface preparation of Ti–6Al–4V for high-temperature adhesive bonding //J. Adhes. 1989. V. 29. №1–4. P. 81–102.
  32. Skiles J.A., Wightman J.P. The influence of Ti–6Al–4V chromic acid anodization conditions upon anodic oxide thickness and topography //J. Adhes. 1988. V. 26. №4. P. 301–314.
  33. Clearfield H.M., Davis G.D. Comment on «Sodium hydroxide anodization of Ti–6Al–4V adherends» //J. Adhesion. 1987. V. 20. Р. 283; //J. Adhes. 1987. V. 24. №2–4. P. 221–225.
  34. Pike R.A., Patarini V.M., Zatorski R., Lamm F.P. Plasma-sprayed coatings as adherend surface pretreatments //Int. J. Adhes. Adhes. 1992. V. 12. №4. P. 227–231.
  35. Blohowiak K.Y., Osborne J.H., Krienke K.A., Sekits D.F. Sol-gel surface treatments for adhesive bonding of titanium and aluminum structures /In: Proceedings of the 28th international SAMPE technical conference, SAMPE, Covina. 1996. P. 440.
  36. Sol for boding epoxies to aluminum or titanium alloys: pat. 6037060 US; опубл. 14.03.2000.
  37. Method for microtexturizing and bonding two surfaces: pat. 6176959 B1 US; опубл. 23.01.2001.
  38. Kennedy A.C., Kohler R., Poole P. A sodium hydroxide anodize surface pretreatment for the adhesive bonding of titanium alloys //Int. J. Adhes. Adhes. 1983. V. 3. №3. P. 133–139.
  39. Brown S.R. An evaluation of titanium bonding pretreatments with a wedge test method /In: Proceedings of the 27 th National SAMPE Symposium, SAMPE, Azusa, May, 1982. P. 363−376.
  40. Aakkula J.J., Lumppio K., Saarela O., Haikola T. Developments in metal bonding /In: 25th ICAF Symposium, Rotterdam. 2009. P. 1321–1341.
  41. Filbey J.A., Wightman J.P., Progar D.J. Sodium Hydroxide Anodization of Ti–6Al–4V Adherends //J. Adhes. 1987. V. 20. №4. P. 283−291.
  42. Clearfield H.M., Shaffer D.K., Ahearn J.S., Venables J.D. Adhesion tensile testing of environmentally exposed Ti–6Al–4V adherends //J. Adhes. 1987. V. 23. №2. P. 83–97.
  43. Surface treatment: pat. 6521052 B2 US; опубл. 18.02.2003.
  44. Method of coating titanium articles and product thereof: pat. 2864732 US; опубл. 16.12.1958.
  45. Mahoon A. Titanium adherends /In: Durability of structural adhesives. Editor: Kinloch A.J. London: Applied Science Publishers. 1983. P. 255.
  46. Titanium and titanium alloy surface preparation method for subsequent bonding: pat. 4075040 US; опубл. 21.02.1978.
  47. Ban S., Iwaya Y., Kono H., Sato H. Surface modification of titanium by etching in concentrated sulfuric acid //Dental Materials. 2006. V. 22. P. 1115–1120.
  48. Keith R.E. Adhesive bonding of titanium and its alloys /In: Handbook of Adhesive Bonding. New York: McGraw-Hill Book Co. 1973. P. 12/1–12/25.
  49. Chromate-free method for surface etching of titanium: pat. 7022254 B2 US, МПК C09K 13/00.
  50. Schrader M.E., Cardamone J.A. Adhesion promoters for the titanium-resin interface //J. Adhesion. 1978. V. 9. P. 305–310.
  51. Titanium etching: pat. 3007780 US; опубл. 21.02.1978.
  52. Das K.B., Marceau J.A. Hydrogen induced damage in pickled and anodized Ti−6Al−4V alloy surfaces //Corrosion. 1974. V.30. №9. P. 324–327.
  53. Process for producing stabilized anatase titanium dioxide surfaces for durable adhesive bonding: pat. 3928112 US; опубл. 23.12.1975.
  54. Cotter J.L., Mahoon A. Development of new surface pretreatments based on alkaline hydrogen peroxide solutions for adhesive bonding of titanium //Int. J. Adhes. Adhes. 1982. V. 2. P. 47–52.
  55. Treatment of titanium prior to bonding: pat. 4394224 US; опубл. 19.07.1983.
  56. Method and solutions for treating titanium and like metals and their alloys: pat. 3687741 US; опубл. 29.08.1972.
  57. Method of anodizing titanium to pro-mote adhesion: pat. 3959091 US; опубл. 25.05.1976.
  58. Natan M., Venables J.D. The stability of anodized titanium surfaces in hot water //J. Adhes. 1983. V. 15. №2. P. 125–136.
  59. Chromic acid-fluoride anodizing surface treatment for titanium: pat. 4473446 US; опубл. 25.09.1984.
  60. Shih Y.H., Lin C.T., Liu C.M., Chen C.C., Chen C.S., Ou K.L. Effect of nano-titanium hydride on formation of multi-nanoporous TiO2 film on Ti //Appl. Surf. Sci. 2007. V. 253. P. 3678–3682.
  61. Surface treatment for Ti or Ti alloy parts for enhancing adhesion to organic material: pat. 5074972 US; опубл. 24.12.1991.
  62. Matz C. Optimization of the durability of structural titanium adhesive joints //Int. J. Adhes. Adhes. 1988. V. 8. №1. P. 17–24.
  63. Cathodic deposition of oxide coatings: pat. 4094750 US; опубл. 13.06.1978.
  64. Arnold J.R., Sanders C.D., Bellevou D.L., Martinelli A.A., Gaskin G.B. A study of titanium surface pretreatments for bonding with polyimide and epoxy adhesives /In: Proceedings of the 29th International SAMPE Technical Conference. 1997. V. 1. P. 345–353.
  65. Davis G.D., Groff G.B., Zatorski R.A. Plasma spray coatings as treatments for aluminum, titanium and steel adherends //Surf. Interf. Anal. 1997. V. 25. №5. P. 366–373.
  66. Aronsson B.O., Lausmaa J., Kasemo B. Glow discharge plasma treatment for surface cleaning and modification of metallic biomaterials //J. Biomed. Mater. Res. 1997. V. 35. №1. P. 49–73.
  67. Broad R., French J., Sauer J. New, effective, ecological surface pretreatment for highly durable adhesively bonded metal joints //Int. J. Adhesion & Adhesives. 1999. V. 19. №2–3. P. 193–198.
  68. Baburaj E.G., Starikov D., Evans J., Shafeev G.A., Bensaoula A. Enhancement of adhesive joint strength by laser surface modification //Int. J. Adhes. Adhes. 2007. V. 27. P. 268–276.
  69. Method of surface preparation of titanium substrates: pat. 5660884 US; опубл. 26.08.1997.
  70. 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.

УДК: 669.721’71’5’’857:621.762.224

Страницы: 36-45

С.В. Гнеденков1, М.В. Сидорова1, С.Л. Синебрюхов1, В.В. Антипов2, В.М. Бузник3, Е.Ф. Волкова2, В.И. Сергиенко1

[1] ИНСТИТУТ ХИМИИ ДВО РАН, chemi@ich.dvo.ru
[2] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», chemi@ich.dvo.ru, admin@viam.ru
[3] ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ИМ. А.А. БАЙКОВА РАН, imet@imet.ac.ru

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОКСИДИРОВАНИЯ НА АВИАЦИОННЫХ МАГНИЕВЫХ СПЛАВАХ

Разработаны способы формирования покрытий, в том числе композиционных, с применением фторполимерных материалов для повышения антикоррозионных и механических характеристик деформируемых сплавов магния, используемых в авиации. Установлено, что базовый ПЭО-слой обладает термостойкостью до 500°С. Композиционное покрытие повышает сопротивление переносу заряда на пять порядков по сравнению с незащищенной поверхностью магниевого сплава, снижает коэффициент трения до 0,04 и улучшает протекторные свойства, расширяя возможности практического использования магниевых сплавов.

Ключевые слова: способы формирования покрытий, композиционные покрытия, фторполимерные материалы, повышение коррозионной стойкости, магниевые деформируемые сплавы, термостойкость базового ПЭО-слоя, methods of the coatings formation, composite coatings, fluoropolymer materials, increasing of corrosion resistance, wrought magnesium alloys, thermal resistance of PEO-basic layer

Список литературы

  1. Friedrich H.E., Mordike B.L. Magnesium technology: metallurgy, design data, applications. – Springer. Verlag Berlin Heidelberg. 2006. 677 p.
  2. Shresta S. Magnesium and surface engineering //Technology vision. 2010. V. 26. №5. P. 313–316.
  3. Wu Ch.-Y., Zhang J. State-of-art on corrosion and protection of magnesium alloys based on patent literatures //Transactions of nonferrous metals society of China. 2010. V. 21. P. 892–902.
  4. 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.
  5. Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 157–167.
  6. Корнышева И.С., Волкова Е.Ф., Гончаренко Е.С., Мухина И.Ю. Перспективы применения магниевых и литейных алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 212–222.
  7. Gray J.E., Luan B. Protective coatings on magnesium alloys – critical review //J. of alloys and compounds. 2002. V. 336. P. 88–113.
  8. Gnedenkov S.V., Khrisanfova O.A., Zavidnaya A.G., Sinebryukhov S.L., Egorkin V.S., Nistratova M.V., Yerokhin A., Matthews A. PEO coatings obtained on an Mg–Mn type alloy under unipolar and bipolar modes in silicate-containing electrolytes //Surface and coatings technology. 2010. V. 204. P. 2316–2322.
  9. Luo H., Cai Q. He J., Wei B. Preparation and properties of composite ceramic coating containing Al2O3–ZrO2–Y2O3 on AZ91D magnesium alloy by plasma electrolytic oxidation //Current Applied Physics. 2009. V. 9. P. 1341–1346.
  10. Способ получения защитных покрытий на сплавах магния: патент №2357016 РФ. 27.05.2009. Бюл. №15.
  11. Синебрюхов С.Л., Сидорова М.В., Егоркин В.С., Недозоров П.М., Устинов А.Ю., Гнеденков С.В. Антикоррозионные, антифрикционные покрытия на магниевых сплавах для авиации //Вестник ДВО РАН. 2011. №5. С. 95–105.
  12. Волкова Е.Ф. Влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства магниевых сплавов системы Mg–Zn–Zr //МиТОМ. 2006. №11. С. 38–42.
  13. Волкова Е.Ф., Антипов В.В., Морозова Г.И. Особенности формирования структуры и фазового состава деформированных полуфабрикатов из серийного сплава МА14 //Авиационные материалы и технологии. 2011. №3. С. 8–15.
  14. Волкова Е.Ф., Морозова Г.И. Роль водорода в деформируемых магниевых сплавах системы Mg–Zn–Zr–РЗМ //МиТОМ. 2008. №3. С. 13–17.
  15. Волкова Е.Ф., Исходжанова И.В., Тарасенко Л.В. Структурные изменения в магниевом сплаве МА14 под воздействием технологических факторов //МиТОМ. 2010. №12. С. 19–23.
  16. Кан Р. Физическое металловедение. М.: Мир. 1968. 489 с.
  17. Liang L., Guo B., Tian J., Liu H., Zhou J., Xu T. Effect of potassium fluoride in electrolytic solution on the structure and propertiesof microarc oxidation coatings on magnesium alloy //Applied Surface Science. 2005. V. 252. P. 345–351.
  18. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: МИСиС. 2001. 414 c.
  19. Синебрюхов С.Л., Сидорова М.В., Егоркин В.С., Недозоров П.М., Устинов А.Ю., Волкова Е.Ф., Гнеденков С.В. Защитные оксидные покрытия на магниевых сплавах, применяемых в авиации //Физикохимия поверхности и защита материалов. 2012. Т. 48. №5. С. 493–508.

УДК: 539.4.011: 539.4.015

Страницы: 46-53

Ю.В. Немировский1, С.Ф. Пятаев2

[1] ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ ИМ. С.А. ХРИСТИАНОВИЧА СО РАН, nemirov@itam.nsc.ru
[2] ИНСТИТУТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СО РАН, psf@icm.krasn.ru

ПРЕДЕЛЬНОЕ ТЕРМОУПРУГОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТОВ

На основе структурного подхода устанавливается критерий прочности двоякопериодического однонаправленного композиционного материала в зависимости от температуры. Выполнены законы осреднения микронапряжений по объему периодических элементов и условия непрерывности перемещений на границах раздела между ними.

Ключевые слова: критерий прочности, температура, композиционный материал, criterion of strength, temperature, composite material

Список литературы

  1. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: Мир. 1982. 334 с.
  2. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука. 1977. 400 с.
  3. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. К.: Наукова думка. 1985. 304 с.
  4. Каблов Е.Н., Щетанов Б.В., Шавнев А.А., Няфкин А.Н. Свойства и применение высоконаполненного металлического композиционного материала Al−SiC //Технология машиностроения. 2011. №3. С. 5‒7.
  5. Ерасов В.С., Нужный Г.А. Жесткий цикл нагружения при усталостных испытаниях //Авиационные материалы и технологии. 2011. №4. С. 35‒41.
  6. Немировский Ю.В., Пятаев С.Ф. Поверхность текучести двоякопериодического волокнистого композиционного материала //Журнал Сибирского федерального университета. Математика и физика. 2009. №4. 470‒483.
  7. Немировский Ю.В., Пятаев С.Ф. Определение предельного упругого сопротивления композитов при сложном напряженном состоянии /Межвуз. сб.: Проблемы прочности и пластичности. Нижний Новгород: Н.-НГУ. 2000. С. 5‒18.
  8. Немировский Ю.В., Пятаев С.Ф. Автоматизированная триангуляция многосвязных областей со сгущением и разрежением узлов //Вычислительные технологии. 2000. №2. С. 82‒91.
  9. Фудзии Т., Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Мир. 1982. 232 с.
  10. Эберт Л.Дж., Райт П.Л. Механические аспекты поверхности раздела /В сб.: Поверхности раздела в металлических композитах. Т. 1. М.: Мир. 1978. С. 42‒76.

УДК: 667.621.262.2:629.7.018.4

Страницы: 54-57

А.В. Гриневич1, А.П. Петрова1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

СОЕДИНЕНИЕ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ИМПУЛЬСНЫМ НАГРУЗКАМ

Исследуется проблема соединения разнородных материалов для конструкций, подверженных импульсным нагрузкам. Установлено, что традиционный подход к выбору высокопрочного клея не обеспечивает работоспособность соединения. Предложен вариант реализации соединения на основе склеивающего слоя с высокой деформационной способностью. Экспериментально подтверждено, что при импульсных нагрузках поведение конструкций определяется упругопластическими характеристиками склеиваемых материалов.

Ключевые слова: клей, импульсные нагрузки, деформативность, клей, импульсные нагрузки, деформативность, adhesive, pulse loading, deformability

Список литературы

  1. Гейнрих Н.И., Мельников В.Н. Склеивание материалов с разными коэффициентами линейного разрушения //Клеи. Герметики. Технологии. 2007. №3. С. 29–33.
  2. Баурова Н.И. Имитационное моделирование напряженно-деформированного состояния клеевого соединения //Клеи. Герметики. Технологии. 2008. №8. С. 28–31.
  3. Баурова Н.И. Модели долговечности клеевого материала с применением аппарата теории катастроф //Клеи. Герметики. Технологии. 2008. №10. С. 20–23.
  4. Петрова А.П., Донской А.А. Клеящие материалы. Герметики. СПб: НПО «Профессионал» 2008. 589 с.
  5. Петрова А.П., Лукина Н.Ф. Применение адгезионных грунтов и систем модификации поверхности при склеивании //Клеи. Герметики. Технологии. 2013. №9. С. 4–7.
  6. Каблов Е.Н., Щетанов Б.В., Шавнев А.А., Няфкин А.Н., Чибиркин В.В., Елисеев В.В., Мартыненко В.А., Мускатиньев В.Г., Эмих Л.А., Вдовин С.М., Нищев К.Н. Свойства и применение высоконаполненного металломатричного композиционного материала Аl–SiC //Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. №3–1. С. 56–59.
  7. Каблов Е.Н., Щетанов Б.В., Гращенков Д.В., Шавнев А.А., Няфкин А.Н. Металломатричные композиционные материалы на основе Al‒SiC //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 373–380.
  8. Симоненко Е.П., Симоненко Н.П., Севастьянов В.Г., Гращенков Д.В., Кузнецов Н.Т., Каблов Е.Н. Функционально градиентный композиционный материал SiC/(ZrO2–HfO2–Y2O3), полученный с применением золь-гель метода //Композиты и наноструктуры. 2011. Т. 4. С. 52–64.
  9. Каблов Е.Н., Чибиркин В.В., Вдовин С.М. Изготовление, свойства и применение теплоотводящих оснований из ММК Al–SiC в силовой электронике и преобразовательной технике //Авиационные материалы и технологии. 2012. №2. С. 20–22.
  10. Сорокин К.В., Мурашов В.В., Федотов М.Ю., Гончаров В.А. Прогнозирование развития дефектов в конструкциях из ПКМ способом определения изменений жесткости при актюировании материала //Авиационные материалы и технологии. 2011. №2. С. 20–22.
  11. Лукина Н.Ф., Дементьева Л.А., Петрова А.П., Сереженков А.А. Конструкционные и термостойкие клеи //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 328–335.
  12. Гриневич А.В., Петрова А.П. Склеивание разнородных материалов в изделиях, подверженных импульсным нагрузкам //Клеи. Герметики. Технологии. 2013. №11. С. 19–21.

УДК: 678.8

Страницы: 58-61

В.Г. Железняк1, Р.Р. Мухаметов1, Л.В. Чурсова1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ТЕРМОРЕАКТИВНОГО СВЯЗУЮЩЕГО НА РАБОЧУЮ ТЕМПЕРАТУРУ ДО 400°С

Рассмотрена композиция на основе нитрила тетракарбоновой кислоты. Исследовано влияние условий синтеза композиции на физико-химические и технологические свойства.

Ключевые слова: термостойкое связующее, катализатор, композиционный материал, heat-resistant binder, catalyst, composite material

Список литературы

  1. Душин М.И., Хрульков А.В., Мухаметов Р.Р. Выбор технологических параметров автоклавного формования деталей из полимерных композиционных материалов //Авиационные материалы и технологии. 2011. №3. С. 20–26.
  2. Мухаметов Р.Р., Ахмадиева К.Р., Чурсова Л.В., Коган Д.И. Новые полимерные связующие для перспективных методов изготовления конструкционных волокнистых ПКМ //Авиационные материалы и технологии. 2011. №2. С. 38–42.
  3. Мухаметов Р.Р., Ахмадиева К.Р., Чурсова Л.В. Новые термостойкие гетероциклические связующие и экологически безопасные технологии получения композиционных материалов //Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. №1. С. 57–62.
  4. Погосян Г.М., Панкратов В.А., Заплишный В.Н., Мацоян С.Г. Политриазины. Ереван. 1987. 615 с.
  5. Джоуль Дж., Миллс К. Химия гетероциклических соединений: Пер. с англ. 2-е изд., перераб. М.: Мир. 2004. 728 с.
  6. Душин М.И., Хрульков А.В., Мухаметов Р.Р., Чурсова Л.В. Особенности изготовления изделий из ПКМ методом пропитки под давлением //Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С. 18–26.
  7. Душин М.И., Хрульков А.В., Платонов А.А., Ахмадиева К.Р. Безавтоклавное формование углепластиков на основе препрегов, полученных по растворной технологии //Авиационные материалы и технологии. 2012. №2. С. 43–48.
  8. Phthalonitrile thermoset polymers and composites cured with halogen-containing aromatic amine curing agents: pat. 5925475 US; опубл. 20.07.1999.
  9. Synthesis and polymerization of oligomeric multiply aromatic ether-containing phthalonitriles: pat. 5464926 US; опубл. 07.11.1995.
  10. High temperature epoxy-phthalonitrile blends: pat. 5939508 US; опубл. 17.08.1999.
  11. Dominguez D.D., Keller T.M. Properties of phthalonitrile monomer blends and thermosetting phthalonitrile copolymers //Polymer. 2007. V. 48. Р. 91–97.
  12. Keller T.M., Dominguez D.D. High temperature resorcinol-based phthalonitrile polymer //Polymer. 2005. V. 46. Р. 4614–4618.
  13. Laskoski M., Dominguez D.D., Keller T.M. Synthesis and properties of a bisfenol A based phthalonitrile resin //Journal of polymer science. 2005. V. 43. Р. 4136–4143.
  14. Dominguez D.D., Jones H.N., Keller T.M. The effect additive on the mechanical properties of phthalonitrile-carbon fiber composites //Polymer composites. 2004. V. 25. №5. Р. 554–561.

УДК: 620.1

Страницы: 62-67

В.С. Ерасов1, Р.Р. Байрамуков1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

РОЛЬ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ, ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ И ПРЕДСТАВЛЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

На примере испытания при растяжении показана роль фактора времени при проведении механических испытаний, начиная с создания первых испытательных машин и до наших дней. Представлен переход от 1D к 3D представлению процесса испытаний, обработки данных и регистрации результатов. Предложены направления по совершенствованию испытательной техники, программного обеспечения и стандартов на испытания.

Ключевые слова: механические испытания, растяжение, влияние времени, скорость деформирования, 3D-диаграммы, стандарты на испытания, mechanical tests, tensile test, influence of time, strain rate, 3D diagrams, standard test methods

Список литературы

  1. Махутов Н.А. Система критериев прочности, ресурса, надежности и безопасности машин и конструкций //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. №9. С. 50–55.
  2. Ерасов В.С. Физико-механические характеристики как основные интегральные показатели качества авиационных конструкционных материалов: Методич. пособ. М.: ВИАМ. 2011. 16 с.
  3. Ерасов В.С., Гриневич А.В., Сеник В.Я. и др. Расчетные значения характеристик прочности авиационных материалов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №2. С. 14–16.
  4. Ерасов В.С., Яковлев Н.О., Нужный Г.А. Квалификационные испытания и исследование прочности авиационных материалов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 440–448
  5. Каблов Е.Н., Гриневич А.В., Ерасов В.С. Характеристики прочности металлических авиационных материалов и их расчетные значения /В сб. 75 лет. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932–2007. М.: ВИАМ. 2007. С. 370–379.
  6. Metallic Materials Properties Development and Standardization (MMPDS-02). Atlantic City: NJ. 2005. 1826 p.
  7. Ерасов В.С., Крылов В.Д., Панин С.В., Гончаров А.А. Испытания полимерного композиционного материала на удар падающим грузом //Авиационные материалы и технологии. 2013. №3. С. 60–64.
  8. Расчетные значения характеристик авиационных металлических конструкционных материалов: Справочник. М.: ОАК. 2009. Вып. 1. 268 с.
  9. 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.
  10. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов. Ч. 1. Деформация и разрушение. М.: Машиностроение. 1974. С. 214–235.
  11. Харитонов Г.М., Хитрова О.И., Яковлев Н.О., Ерасов В.С. Закономерности поведения ВЭ деформаций в авиационных стеклах из линейных и поперечносшитых полимеров при знакопеременных нагружениях //Авиационная промышленность. 2011. №3. С. 28–32.
  12. Беляев М.С., Кошкин С.Б., Горбовец М.А. Определение предела усталости жаропрочного сплава способом ступенчатого изменения нагрузки //Авиационные материалы и технологии. 2011. №1. С. 27–30.
  13. Вильдеман В.Э., Третьсяков М.П. Испытания материалов с построением полных диаграмм деформирования //Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. №2. С. 93–98.
  14. Стружанов В.В., Миронов В.И. Деформационное разупрочнение материала в элементах конструкций. Екатеринбург: УрО РАН, 1995. 191 с.

УДК: 678.8:620.1

Страницы: 68-73

В.А. Ефимов1, А.К. Шведкова1, Т.Г. Коренькова1, В.Н. Кириллов1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И НАГРУЗОК В ЛАБОРАТОРНЫХ И НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ

На примере углепластика и стеклопластика на основе эпоксидного связующего ВСЭ-20 проведено исследование влияния климатических факторов в процессе лабораторных тепловлажностных и натурных климатических испытаний при статическом нагружении и в свободном состоянии на изменение остаточной прочности материала при изгибе, влагосодержания и структурных превращений в материале (области и температуры стеклования).

Ключевые слова: углепластик, тепловлажностные испытания, натурные климатические испытания, прочность при статическом нагружении, влагосодержание, область и температура стеклования, carbonplastic, thermal moisture tests, strength at static loading, moisture content, range and glass transition temperature

Список литературы

  1. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение. 1984. 312 с.
  2. Вапиров Ю.М., Кириллов В.Н., Кривонос В.В. Закономерности изменения свойств полимерных композитов конструкционного назначения при длительном климатическом старении в свободном и нагруженном состояниях /В сб. докладов VI научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2006». Ч. II. М. 2006. С. 103‒108.
  3. Кириллов В.Н., Старцев О.В., Ефимов В.А. Климатическая стойкость и повреждаемость полимерных композиционных материалов, проблемы и пути решения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 412‒423.
  4. Кириллов В.Н., Ефимов В.А., Матвеенкова Т.Е., Коренькова Т.Г. Влияние последовательного воздействия климатических и эксплуатационных факторов на свойства полимерных композиционных материалов /В сб. докладов 5-й научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2004». М. 2004. С. 155‒158.
  5. Кириллов В.Н., Ефимов В.А., Шведкова А.К., Николаев Е.В. Исследование влияния климатических факторов и механического нагружения на структуру и механические свойства ПКМ //Авиационные материалы и технологии. 2011. №4. С. 41‒45.
  6. Панферов К.В., Романенков И.Г., Абашидзе Г.С., Никитин В.Н., Львов Б.С., Шпаловская Б.И. Атмосферостойкость стеклопластиков, находящихся под нагрузкой //Пластические массы. 1968. №6. С. 32‒33.
  7. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения //Деформация и разрушение материалов. 2011. №1. С. 34‒40.
  8. Helbling C., Karbhari V.M., Durability Assessment of Combined Environmental Exposure and Bending /In.: Proc. of 7-th Int. Symp. on Fiber Reinforsed Polym. Reinf. Concrete Structures (FRPRCS-7). New Orlean, Loisiana, USA. 2005. P. 1397‒1418.
  9. Roylance D., Roylance M. Weathering of Fiber-Reinforced Epoxy Composites //Polym. Eng. And Sci. 1978. V. 18. №4. P. 249‒254.
  10. Булманис В.Н., Ярцев В.А., Кривонос В.В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов //Механика композиционных материалов. 1987. №5. С. 915‒920.
  11. Kim R.H., Broutman L.J. Effect of Moisture and Stress on the Degradation of Graphite Fiber Reinforced Epoxies /In.: Deform. Yield and Fract. Polym., 4-th Imt. Conf., Cambridge. London. 1979. P. 231‒235.
  12. Edward R., Long Jr. Moisture Diffusion Parameter Characteristics for Epoxy Composites and Neat Resins /In.: NASA Technical Paper 1474. 1979. 31 p.
  13. Кириллов В.Н., Ефимов В.А., Вапиров Ю.М. Особенности влияния внешних факторов на свойства ПКМ при ускоренных и натурных климатических испытаниях /В сб. докладов 7-й научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2008». Сентябрь 5‒6, 2008 г. Ч. 1. М. 2008. С. 237‒335.

УДК: 687.8:620.181.4

Страницы: 74-80

А.М. Медведев1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)», mai@mai.ru

ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ АВИОНИКИ

Практически все электронные системы авионики реализуются на печатных платах. Диэлектрические основания печатных плат – композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами со связующими органического происхождения. Электрические межсоединения выполняются медью. Значительная разнородность композиции: медь, стекло и органические полимеры – создает условия для значительных термомеханических напряжений, сказывающихся на надежности межсоединений в печатных платах авионики. В статье рассматривается поведение композиционных диэлектриков в широком диапазоне температур. Показано, что для авионики, кроме других показателей температурной устойчивости полимеров, наиболее существенным параметром является температура стеклования связующих.

Ключевые слова: композиционные материалы, печатные платы, термическая устойчивость, composite materials, printed-circuit boards, thermal stability

Список литературы

  1. Международная электротехническая комиссия (МЭК): Стандарт МЭК 61249-2 «Материалы для печатных плат и других монтажных структур»: Ч. 2: Композиционные материалы оснований, фольгированные и нефольгированные. 2010.
  2. Спецификация базовых материалов для жестких и многослойных печатных плат: Стандарт IPC-1401. 2006.
  3. Печатные платы: Справочник. В 2-х кн. /Под ред. К.Ф. Кумбза. Кн. 1. М.: Техносфера. 2011. 1016 с.
  4. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы. М.: Техносфера. 2005. 304 с.

УДК: 620.1

Страницы: 81-85

А.С. Титарева1, В.Н. Кириллов1, О.В. Старцев1

[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ», admin@viam.ru

ПОВЕДЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПКМ И СИСТЕМ ЛКП В УСЛОВИЯХ УМЕРЕННО ТЕПЛОГО КЛИМАТА

Приводятся результаты исследования полимерных композиционных материалов, используемых в элементах конструкций авиационной техники, в условиях длительного воздействия умеренно теплого климата.

Ключевые слова: полимерные композиционные материалы, лакокрасочные покрытия, климатические факторы, элементы конструкций авиационной техники, неразрушающий контроль, polymer composite materials (PCM), paint coatings (PC), structural components aeronautical engineering, non-destructive testing

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., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. I. Механизмы старения //Деформация и разрушение материалов. 2010. №11. С. 19–26.
  3. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. II. Релаксация исходной структурной неравновесности и градиент свойств по толщине //Деформация и разрушение материалов. 2010. №12. С. 40–46.
  4. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения //Деформация и разрушение материалов. 2011. №1. С. 34–40.
  5. Гращенков Д.В., Чурсова Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных матералов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С 231–242.
  6. Авиационные правила. Ч. 25, п. 603. 2003. С. 67.
  7. Гуртовник И.Г., Соколов В.И., Трофимов Н.Н., Шалгунов С.И. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков. М.: Мир. 2002. С. 160, 231.
  8. Кириллов В.Н., Старцев О.В., Ефимов В.А. Климатическая стойкость и повреждаемость полимерных композиционных материалов, проблемы и пути их решения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 412–423.
  9. Кириллов В.Н., Титарева А.С., Старцев О.В. Климатические испытания лопасти несущего винта вертолета Ми-28Н /В сб. докл. ІХ Междунар. научн. конф. по гидроавиации «Гидроавиасалон-2012». Ч. ІІ. М. 2012. С. 209‒211.
  10. Каблов Е.Н., Кириллов В.Н., Жирнов А.Д., Старцев О.В., Вапиров Ю.М. Центры для климатических испытаний авиационных ПКМ //Авиационная промышленность. 2009. №4. С. 36–46.
  11. Мурашов В.В. Определение физико-механических характеристик и состава полимерных композиционных материалов акустическими методами //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 465–475.
  12. Ефимов В.А., Шведкова А.К., Коренькова Т.Г., Кириллов В.Н. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях //Труды ВИАМ. 2013. №1. (электронный журнал).
  13. Старцев О.В., Аниховская Л.И., Литвинов А.А., Кротов А.С. Повышение достоверности прогнозирования свойств полимерных композитных материалов при термовлажностном старении //ДАН. 2009. Т. 428. №1. С. 56–60.
  14. Антипов В.В., Старцев О.В., Сенаторова О.Г. Закономерности влагопереноса в СИАЛах //Коррозия: материалы, защита. 2012. №3. С. 13–18.
  15. Колпаков Н.С., Семенов А.А., Девин К.Л., Хрюкин А.П. Перспективные радиопрозрачные композиционные материалы на основе изотропных заполнителей для обтектелей антенных устройств летательных аппаратов, в том числе гидроавиации /В сб. докл. ІХ Междунар. научн. конф. по гидроавиации «Гидроавиасалон-2012». Ч. ІІ. М. 2012. С. 118‒121.
  16. Старцев О.В., Медведев И.М., Кротов А.С., Панин С.В. Зависимость температуры поверхности образцов от характеристик климата при экспозиции в натурных условиях //Коррозия: материалы, защита. 2013. №7. С. 43–47.
  17. Семенова Л.В., Козлова А.А. Лакокрасочные покрытия для защиты полимерных композиционных материалов //Труды ВИАМ. 2013. №4. (электронный журнал).
  18. Кириллов В.Н., Ефимов В.А. Проблемы исследования климатической стойкости авиационных неметаллических материалов /В сб. 75 лет. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932–2007. М.: ВИАМ. 2007. С. 379–388.
  19. Анцеилович Л.А. Надежность, безопасность и живучесть самолета. М.: Машиностроение. 1985. 201 с.