Cтратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 года

Ресурсосберегающие технологии выплавки перспективных литейных и деформируемых супержаропрочных сплавов

Создание ресурсосберегающих технологий выплавки перспективных литейных и деформируемых супержаропрочных сплавов с использованием нано- и микролегирования, рафинирующих шлаковых смесей, в том числе с использованием до 100% отходов и обеспечением снижения содержания вредных примесей.

Изотермическая деформация на воздухе нового поколения гетерофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов

• Разработка энергоэффективных, ресурсосберегающих технологий изотермической деформации на воздухе в режиме сверхпластичности труднодеформируемых жаропрочных суперсплавов нового поколения для деталей перспективных ГТД и энергетических установок.
• Разработка полифункциональных защитных технологических и смазочных покрытий для термической и термомеханической обработки высокопрочных сталей, тугоплавких и интерметаллидных сплавов нового поколения.
• Разработка комплексной системы защиты деталей из бериллиевых сплавов от окисления и сублимации токсичных оксидов бериллия.
• Создание оснастки для обработки металлов давлением (ОМД) и испытаний на основе керамических и металлокерамических материалов.

Изотермическая деформация на воздухе гетерофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов

Биметаллические изделия различного функционального назначения, полученные совместной пластической деформацией разнородных материалов

• Разработка технологий изготовления методом прокатки листовых биметаллических полуфабрикатов с регламентированной структурой.
• Разработка технологий изготовления методом горячего изостатического прессования (ГИП) биметаллических штамповок с применением диффузионной сварки и последующей изотермической деформации.

Технологии производства сварных конструкций перспективных ГТД из жаропрочных свариваемых сплавов

Разработка технологий:
• производства крупногабаритных поковок, штамповок из высокожаропрочных гетерофазных свариваемых сплавов нового поколения;
• сварки с применением роботизированных комплексов и термической обработки для изготовления сварных роторных конструкций.

Ресурсосберегающие технологии сварки в твердой фазе трудносвариваемых конструкционных функциональных материалов

Разработка технологий математических и физических моделей (ротационной диффузионной) сварки трением материалов нового поколения, включая супержаропрочные литейные и деформированные, высокопрочные алюминийлитиевые, титановые сплавы, интерметаллиды, стали, металлокомпозиты, керамику, с целью снижения массы штампосварных конструкций на 20–30%.

Технологии сварки плавлением новых конструкционных материалов

• Разработка технологий сварки плавлением, включая сварку в контролируемой атмосфере, электронно-лучевую сварку пучком высоких энергий, лазерную и гибридные виды сварки, обеспечивающих управление процессами формирования регламентированных структур в наплавленном металле и переходной зоне конструкционных материалов.
• Разработка математических моделей процессов сварки плавлением, обеспечивающих уровень прочности сварных соединений до 0,95 от уровня прочности основного материала, снижение массы сварных конструкций до 30–40%.

Припои и технологии высокотемпературной диффузионной пайки с компьютерным управлением технологическими параметрами для формирования оптимальной структуры паяного соединения

• Разработка припоев и технологий высокотемпературной диффузионной пайки жаропрочных материалов нового поколения.
• Разработка технологий диффузионной пайки с управлением процессами на границах раздела «твердая фаза–жидкая фаза» и «твердая фаза–твердая фаза» в зоне диффузионного взаимодействия соединяемых материалов для формирования оптимальной структуры паяного соединения.

Энергоэффективные, ресурсосберегающие и аддитивные технологии изготовления деформируемых полуфабрикатов и фасонных отливок из магниевых и алюминиевых сплавов

• Разработка ресурсосберегающих аддитивных технологий производства деформированных полуфабрикатов, деталей конструкций из магниевых сплавов с повышенным уровнем эксплуатационных характеристик.
• Создание принципиально новых технологий формообразования фасонных отливок тиксолитьем с использованием при плавке фильтрации, ультразвуковой и лазерной обработок расплава.

Технологии атомизации для получения мелкодисперсных высококачественных порошков сплавов на различной основе для аддитивных технологий и порошков припоев для пайки

Разработка технологий получения сверхчистых по примесям и керамическим включениям ультрадисперсных порошков на основе титановых и никелевых сплавов методом атомизации расплава для селективного лазерного спекания (СЛС), порошков жаропрочных никелевых и титановых припоев для пайки жаропрочных сплавов нового поколения.

Технологии получения би- и полиметаллических естественно армированных металлических материалов методом прямого лазерного синтеза из металлических порошков

Разработка технологий формирования готовых деталей из двух и более металлических порошков (порошка-матрицы и порошка-армирующего элемента) прямым лазерным синтезом с обеспечением расположения армирующих элементов в заданном направлении (использование 3D-моделирования).