Победу одержали наши «титанисты»

29.03.2023

По решению ученого совета НИЦ «Курчатовский институт» в число победителей конкурса на соискание премии имени И.В. Курчатова в 2022 году вошел авторский коллектив из НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей».

В номинации «Конкурс в области инженерных и технологических разработок» лучшей признана работа В.П. Леонова, Ю.Ю. Малинкиной, Л.П. Ртищевой и Т.А. Мартыновой (Лукьяновой) «Влияние микролегирования элементами платиновой группы различных классов титановых сплавов на коррозионные свойства полуфабрикатов для перспективной морской техники».

Анализ применения титановых сплавов в конструкциях морской техники и парогенераторов демонстрирует, что данный материал широко используется как корпусный материал для глубоководной техники, для изготовления различных деталей судового машиностроения и наиболее ответственных элементов и узлов оффшорной техники. При этом применяются титановые сплавы различного уровня прочности.

Основные задачи исследовательской работы наших ученых состояли в повышении коррозионной стойкости морских титановых сплавов модифицированием элементами платиновой группы для эксплуатации морской техники и энергетического оборудования в экстремальных условиях, а также в изучении микроструктурных особенностей распределения элементов платиновой группы в различных классах титановых сплавов.

Для исследования коррозионной стойкости были разработаны методики испытаний с учетом специфики титановых сплавов на щелевую, питтинговую коррозию и сопротивление коррозионному растрескиванию и проведены сравнительные экспериментальные исследования сопротивления щелевой, питтинговой, солевой коррозий, коррозионному растрескиванию и циклической прочности сплавов.

В результате была разработана научно-техническая документация на опытные партии модифицированных титановых сплавов с Ru и Pd и полуфабрикатов, изготовлены поковки и трубы, комплексно исследованы их характеристики работоспособности. В ходе работы впервые установлены особенности распределения рутения и определены значения его локального содержания в разных классах сплавов титана.

Предложена модель влияния катодного модифицирования на коррозионную стойкость в экстремальных условиях для различных классов титановых сплавов.

Обосновано, что увеличение стойкости к щелевой, горячей солевой коррозии и циклической прочности за счет микролегирования рутением (до 0,15 %) сплавов титана приводит к повышению работоспособности морских конструкций и теплообменного оборудования.

Впервые экспериментально установлено, что рутений положительно влияет на сопротивление коррозионному растрескиванию титановых сплавов в синтетической морской воде.

Для практического применения разработаны руководящие документы: РД5.АЕИШ.3623-2013 «Определение стойкости к щелевой и питтинговой коррозии титановых сплавов. Методика» и РД5.АЕИШ.3649-2013 «Определение стойкости титановых сплавов к коррозионному растрескиванию методом трехточечного изгиба при медленном деформировании. Методика» (согласована с ФГУП «Крыловский ГНЦ»).

Методики испытаний используются лабораторией «Титан-Тест Прометей», функционирующей на базе нашего института, а методика на щелевую коррозию, также опробована в АО «ОКБМ Африкантов» на титановых трубах, изготовленных в промышленных условиях АО «ЧМЗ».