Сайты предприятия  ▼

x
Виртуальный музей истории института

История института, галерея фотографий, виртуальная панорама музея

Сайт ЦКП института

Сайт центра коллективного пользования уникальным оборудованием "Состав структура и свойства конструкционных и функциональных материалов" ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей"

Сайт по конструкционным наноматериалам и нанотехнологиям

Конструкционные наноматериаллы и нанотехнологии ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей"

 
Новости

 

 

К титановому сплаву нового поколения

 

17 февраля 2021 года в диссертационном совете на базе НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» успешно защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук ведущий инженер института Юлия Малинкина. Тема работы - «Повышение коррозионных характеристик титановых сплавов для морской техники модифицированием (микролегированием) элементами платиновой группы».

 

 

Совершенствование элементов конструкций морской техники и теплообменного оборудования требует создания и освоения производства новых конструкционных материалов, обладающих повышенными характеристиками работоспособности. Таким материалом является титан и сплавы на его основе.

 

В зависимости от назначения, условий эксплуатации, уровня рабочих напряжений и технологии изготовления изделия в технологические требования необходимо вводить дополнительные ограничения к содержанию отдельных легирующих или примесных элементов, а также к оптимальной структуре и необходимому интервалу значений механических свойств. По мере увеличения эксплуатационных параметров глубоководных, автономных и длительно эксплуатирующихся морских систем возросла необходимость и перспективность применения титановых сплавов для изготовления подводного оборудования.

 

Существует ряд проблем в трубных системах парогенераторов (ПГ) транспортных ядерных энергетических установок (ЯЭУ), которые в определенных экстремальных условиях работы могут быть подвержены коррозионным повреждениям. Эксплуатация титановых трубных систем при нарушении водно-химических режимов приводит к повышенной локальной коррозии, что в сочетании с вибрационными нагрузками снижает работоспособность ПГ.

 

Анализ применения титановых сплавов в конструкциях морской техники и в парогенераторах транспортных ЯЭУ демонстрирует, что данный материал эффективен в ответственных конструкциях. При этом применяются титановые сплавы композиций Ti-Al-V, Ti-Al-V-Mo, Ti-Al-Mo-Nb и Ti-Al-Zr различного уровня прочности, относящиеся к α или псевдо-α классу. Также имеется опыт использования в морской технике и высокопрочных (α+β) титановых сплавов Ti-6Al-4V, анализируется возможность применения и псевдо-β титановых сплавов. Сопоставление отечественных композиций морских титановых сплавов с аналогичными зарубежными сплавами демонстрирует, что последние в целом ряде случаев дополнительно легируются элементами платиновой группы рутением и палладием, с целью повышения коррозионной стойкости.

 

Таким образом, актуальность диссертационной работы определяется совершенствованием элементов конструкции теплообменного оборудования и морской техники за счет создания и освоения производства новых конструкционных материалов, обладающих повышенными характеристиками работоспособности.

 

Автором диссертации разработаны методики испытаний с учетом специфики титановых сплавов на щелевую, питтинговую коррозию и сопротивление коррозионному растрескиванию; обоснован и выбран элемент из состава платиновой группы для модифицирования (микролегирования) α и псевдо-α титановых сплавов; изучена микроструктура и особенности распределения элементов платиновой группы в исследуемых α, псевдо-α и псевдо-β титановых сплавах; проведены сравнительные экспериментальные исследования сопротивления щелевой, питтинговой, солевой коррозий, коррозионному растрескиванию и циклической прочности титановых сплавов; разработана нормативно-техническая документация на опытные партии модифицированных титановых сплавов и полуфабрикатов из них.