Учёные Уральского федерального университета разработали титановый сплав для деталей авиационных двигателей, выдерживающий рабочую температуру до 650 градусов. О разработке 8 октября 2026 года сообщило агентство ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза, а 9 октября её описала пресс-служба УрФУ. Подробности привёл руководитель научной группы, заведующий кафедрой термообработки и физики металлов УрФУ Артемий Попов.
Новый материал — титановый сплав с повышенным содержанием алюминия. Именно рост доли алюминия позволил поднять термостойкость: по лабораторным данным, применение сплава увеличит срок службы деталей двигателей и сократит количество ремонтов.
«Мы подобрали новые составы и режимы обработки сплавов, которые позволяют использовать эти сплавы для элементов статора двигателя с рабочей температурой 650 градусов Цельсия… Движущиеся части двигателя — лопатки и другие — работают при температуре до 600 градусов Цельсия до 200 часов», — рассказал Артемий Попов.
По его словам, надёжные материалы особенно востребованы в авиационных двигателях, турбинах и других устройствах, где в «эпицентре» температура достигает 1000 градусов и выше. Вспомогательные системы рядом с такими элементами — компрессоры и вентиляторы — должны выдерживать 600–650 градусов в течение всего периода работы устройства.
Почему 600 градусов стало недостаточно
Сплавы на основе титана держат температуру 600 градусов лишь короткий промежуток времени, и для современных двигателей этого мало. Задача учёных, по словам Попова, — либо повысить этот порог за счёт режимов обработки и корректировки составов, либо продлить срок службы сплавов со 100 часов до 200–300.
«К примеру, после каждых 100 часов налёта самолёта при экстремальных режимах двигатель нужно снимать, осматривать и ремонтировать. Это не каждые 100 часов в воздухе, а именно 100 часов интенсивной работы — в первую очередь на взлёте и на посадке. Если удастся увеличить время взлёта и посадки, продлить срок службы этих двигателей, то получится и увеличить экономические показатели использования двигателя», — пояснил Попов.
Как победили хрупкость
«Сплавы того класса… никогда не использовались в авиастроении, потому что они обладают повышенной хрупкостью. Мы же применили специальные режимы термомеханической обработки, которые позволили решить эту проблему, и теперь сплав может использоваться дольше», — добавил исследователь.
Речь идёт о материалах, которые ранее не применяли в авиастроении именно из-за повышенной хрупкости. Специальные режимы термомеханической обработки снизили её и открыли таким сплавам дорогу в двигателестроение.
Слитки по 40 килограммов и планы на полупромышленное производство
Работу ведут вместе с корпорацией «ВСМПО-Ависма». Сейчас учёные испытывают опытные образцы сплава и выплавляют слитки массой до 30–40 килограммов.
О конкретных химических показателях в вузе говорить пока не готовы. Для изготовления реального изделия, как объяснили в УрФУ, нужен слиток не менее полутонны, поэтому следующий этап — увеличение объёмов производства и выход на полупромышленное применение материала.
Результаты работы опубликованы в научном журнале Metal Science and Heat Treatment. Часть исследований выполнена при поддержке Минобрнауки России по программе «Приоритет-2030».
Уральский федеральный университет расположен в Екатеринбурге и выступает проектным офисом Уральского межрегионального научно-образовательного центра «Передовые производственные технологии и материалы», созданного для задач национального проекта «Наука».
Что вы думаете об этом? Пишите в комментариях.