Российское авиастроение вышло на новый технологический уровень. Для сверхмощного двигателя ПД-35 адаптировали уникальный интерметаллидный гамма-титано-алюминиевый сплав, сообщал начальник сектора аддитивных технологий НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ Игорь Богачёв.

Редакция «Первого технического» разыскала этот секретный состав в базе данных Роспатента. Как выяснилось, уникальный материал создавали около 10 лет.

Секретный «коктейль»

Разработка сверхмощного ПД-35 упиралась в поиск материала, способного выдерживать нагрузки до 800 °C. Базовую формулу жаропрочного сплава разработали учёные ВИАМ.

Согласно документации, учёные создали точный химический баланс. К титановой основе добавили 29,0–33,0% алюминия, 5,0–9,0% ниобия, 2,0–4,0% молибдена, 1,0–2,0% вольфрама, 1,0–3,0% ванадия и 0,003–0,1% бора.

Идеальное массовое соотношение молибдена к вольфраму составило 2:1.

От сложной ковки к 3D-печати лопаток

Долгое время состав оставался крайне капризным в обработке. Изначально патент предусматривал производство деформированных полуфабрикатов через ковку и прессование, что сильно усложняло и удорожало процесс.

Но учёным в итоге удалось адаптировать сплав под аддитивные технологии. Теперь заготовки лопаток турбины низкого давления для ПД-35 выращивают на 3D-принтерах.

Три триумфа российских технологий

Переход на аддитивные методы кардинально изменил скорость и качество сборки мотора. Во-первых, технологии полностью избавили структуру металла от внутренних дефектов.

Во-вторых, детали стали значительно легче, что критически важно для авиации. Наконец, скорость производства выросла в разы — для ПД-35 напечатали уже более 2,3 тыс. деталей.