В Перми разработали технологию повышения прочности турбин ракетных двигателей

Прочности можно добиться с помощью порошковых металлических материалов.

**Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ)** совместно с предприятием «Протон-ПМ» разработали инновационную технологию, которая позволяет значительно повысить прочность турбин ракетных двигателей. Для этого используются порошковые металлические материалы.

О новом решении ученых рассказал ТАСС представитель вуза. По его словам, существующие методы либо делают деталь прочнее с помощью технологических приемов, либо изменяют её химическую формулу, что влияет на характеристики. Однако это решение не всегда эффективно.

Новое решение, предложенное учеными, помогло стабилизировать механические свойства жаропрочного никелевого сплава. Для этого в сплав был добавлен модифицирующий состав, который повышает показатели прочности на 10-20% по сравнению с изначальным уровнем. При этом химическая формула сплава остаётся неизменной.

Турбонасосный агрегат является важной частью ракетных и авиационных двигателей. Наиболее важные детали этого агрегата изготавливают из жаропрочных никелевых сплавов методом литья. В структуре этих сплавов присутствуют соединения металлов с углеродом (карбиды), которые обеспечивают прочность деталей при высоких температурах. Однако разрушение одной детали может привести к выходу из строя всего механизма.

Специалисты АО «Протон-ПМ» совместно с учеными Пермского политехнического университета предлагают вводить в никелевые сплавы модификатор на основе карбонитридов (порошковых металлических материалов), чтобы повысить прочность деталей.

Модифицированный состав состоит из алюминиевой стружки, титановой губки и мелкодисперсного порошка карбонитрида титана. Полученный сплав был испытан на растяжение при разных температурах и исследован на ударную вязкость — способность поглощать механическую энергию в процессе деформации.

Ученые установили, что комплексное модифицирование сплава повысило предел прочности на 10% и ударную вязкость на 30% по сравнению с серийным сплавом. Это произошло благодаря равномерному распределению карбидных фаз по всему объему сплава. Такое упрочнение приводит к измельчению кристаллической структуры металла и снижению микропористости, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках деталей и готовых изделий.

Решение пермских ученых уже апробировано на предприятии АО «Протон-ПМ». Результаты исследования были опубликованы в журнале «Литейное производство» №2 за 2024 год.

*О предприятии*

*АО «Протон-ПМ» — это предприятие, которое входит в интегрированную структуру АО «НПО Энергомаш» Госкорпорации «Роскосмос». Компания специализируется на производстве жидкостных ракетных двигателей, включая РД-276 для первой ступени ракет-носителей тяжёлого класса «Протон-М» и РД-191 для разных классов ракет-носителей «Ангара».*

*Предприятие также является координатором программы развития кластера ракетного двигателестроения «Технополис «Новый Звездный» в Перми. Эта программа реализуется в рамках соглашения между правительством Пермского края и Госкорпорацией «Роскосмос».*