Для успішного розвитку економіки України необхідно підвищення конкурентоспроможності високотехнологічної продукції на внутрішньому та зовнішньому ринках, засноване на модернізації наукової і промислової сфери. Багаторічна практика показує, що більше 80% інноваційних розробок базується на впровадженні нових матеріалів і технологій їх виробництва. Тому, важливу роль відіграє розробка і впровадження нових жароміцних матеріалів з поліпшеним комплексом службових властивостей в провідних галузях вітчизняної промисловості.
Поставлена мета була вирішена проведенням систематизації і оброблення розрахункових та експериментальних даних по класу ливарних жароміцних нікелевих сплавів (ЖНС) за основними властивостями, що впливають на їх працездатність, таких як: теплофізичні, механічні і корозійні властивості. Отримані співвідношення Кg¢ та Кg, що враховують сумарний вміст елементів в складі сплавів. На їх основі визначені регресійні моделі (та експериментально перевірені), що дозволяють розраховувати критичні температури початку розчинення γ’- фази (tП.Р.), локального плавлення евтектики (γ+γ’) (tевт.), ліквідусу (tL) і солідусу (tS) для різних класів ливарних ЖНС. Отримано регресійні моделі (та експериментально перевірені), що дозволяють за співвідношенням Кg¢ розраховувати об’ємну частку γ’- фази в структурі за температур 20° і 1000 °С, а також розраховувати границі короткочасної міцності за температур 20°С та границі 100- і 1000- годинної тривалої міцності в широкому діапазоні температур з похибкою, що не перебільшує ±8% для різних класів ливарних ЖНС. Встановлено співвідношення КПС, що враховує сумарний вміст елементів в складі сплавів. Це дозволило розрахувати регресійні моделі для різних класів ливарних ЖНС за допомогою яких можливо прогнозувати середню швидкість корозії в умовах впливу синтетичної золи за температур 800°, 850°, 900° і 950°С.
Отримано регресійні моделі за допомогою яких можливо прогнозувати температури ліквідусу та об’ємної частки первинних та вторинних карбідів. Це дає змогу більш ретельно планувати режими термічної обробки та температури експлуатації ЖНС. Встановлено закономірності впливу легувальних елементів на температури карбідного ліквідусу первинних та вторинних карбідів в ЖНС, які залежать від процесів виділення нових фаз та від систем легування (поколінь сплавів). Визначено регресійні моделі за допомогою яких можна прогнозувати склад карбідів ЖНС рівновісної, направленої чи монокристалічної кристалізації з великою точністю. Показано, що термодинамічні процеси добре узгоджуються з отриманими моделями, тобто на кривих спостерігаються екстремуми, що відповідають зміні стехіометрії карбідів чи виділенню нових фаз. Встановлено, що легування танталом впливає на форму та розмір первинних карбідів в системі Ni-11,5Cr-5Co-3,6Al-4,5Ti-7W-0,8Mo-0,06C. Виявлено, що введення 4% Та є оптимальним, оскільки не тільки змінює хімічний склад карбідів, а і підвищує експлуатаційні властивості сплаву. Показано, що в деяких випадках, легування в загальноприйнятих межах є нераціональним, оскільки це викликає утворення нерівновагових чи ТЩП фаз в сплаві, що в свою чергу знижує експлуатаційні властивості матеріалів. Встановлена залежність морфології карбідних фаз від вмісту легуючих елементів в сплаві. Показано вплив деяких елементів на форму та розмір карбідів, що впливає на експлуатаційні властивості. Проведено експериментально-теоретичний аналіз отриманих регресійних моделей, що свідчить про добру узгодженість та збіжність експериментальних даних з теоретичними розрахунками, що отримані з наведених моделей.
В результаті проведених досліджень, за отриманими регресійними моделями, був розроблений жароміцний нікелевий ливарний зварюваний сплав ЗМІ-М8, який може використовуватися для виготовлення корпусних деталей ГТД та ГТУ
Пропонуємо послуги з розробки та удосконалення ливарних жароміцних нікелевих сплавів та комплексного дослідження їх структури та механічних властивостей. Для металографічних досліджень застосовуються оптичні мікроскопи та растровий електронний мікроскоп, рентгенівський дифрактометр дозволяє встановити фазовий склад сплаву. Для встановлення довготривалої та короткочасної міцності застосовується обладнання механічної лабораторії, тут також можна провести дослідження на твердість, ударну в’язкість та малоциклову втому. Крім того є можливість дослідити особливості поведінки температурного коефіцієнту лінійного розширення в широкому діапазоні температур.