Никель для нефти

    Ученые малого инновационного предприятия «Технологии специальной металлургии» на базе НИТУ «МИСиС» создали по заказу ПАО «ОДК-Сатурн» уникальный сплав, сочетающий два взаимоисключающих свойства: коррозионностойкость и высокую жаропрочность. Новый сплав будет использоваться для создания особых газовых турбин при освоении газовых и нефтяных месторождений шельфа.

    image
    Различные чистые металлы перед плавкой

    Освоение морского шельфа требует новых наукоемких технологий. Так, например, для обеспечения энергией промыслового участка по добыче нефти и газа необходим особый вид электростанций, использующий гибрид газовой и паровой турбин. Такие агрегаты выдают КПД вдвое больше обычных (58% вместо 28%). В России их пока единицы, в то время как США и Европа очень активно переходят на подобные электростанции.

    Один из ключевых элементов турбины такой электростанции – охлаждаемые рабочие и сопловые лопатки из никелевого сплава. Они должны выдерживать не только высокие температуры, но также воздействие агрессивной морской среды, то есть быть весьма коррозионностойкими.

    Два этих свойства противоречат друг другу по химическому составу: чтобы сделать сплав коррозионностойким, в нем должно быть много хрома. Однако требуется, чтобы сплав одновременно был и жаропрочным, поэтому в его составе должны быть такие устойчивые к высоким температурам элементы, как вольфрам, молибден или рений. При этом хром в высоких концентрациях снижает жаропрочность. Помимо этого, он вступает с этими элементами во взаимодействие и, образуя вредные соединения, делает сплав хрупким. Как соединить два требования-антагониста – большая проблема.

    За рубежом эту проблему ученые решают уже более двадцати лет, и создана целая линейка никелевых сплавов нового поколения. В России по заказу ПАО «ОДК-Сатурн» разработкой технологии выплавки нового отечественного сплава занялось малое инновационное предприятие на базе НИТУ «МИСиС» — Научно-технологический центр «Технологии Специальной Металлургии» по заказу ПАО «ОДК-Сатурн». В результате был создан уникальный коррозионностойкий сплав, обладающий уровнем жаропрочности, сопоставимым с авиационными сплавами (температуры 900-1000 С), и получивший в итоге собственное название СЛЖС-5.

    image
    Расплав металла

    «Сплав обладает характеристиками жаропрочности, соответствующими авиационным материалам, что позволяет использовать его не только в конструкции наземных и морских газотурбинных установок, но также и в газотурбинных двигателях самолетов-амфибий и экранопланов», — рассказал д.т.н Александр Логунов, главный специалист по материалам и технологиям ПАО «ОДК-Сатурн», заслуженный изобретатель РФ.

    Испытания, проходившие на площадках ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» и ОАО «НПО ЦКТИ», показали, что высокожаропрочный коррозионностойкий сплав СЛЖС-5 не уступает по коррозионной стойкости широко применяемым отечественным сплавам и превосходит по уровню жаропрочности все существующие аналоги – российские и зарубежные. При этом он обладает достаточно высоким уровнем пластичности, что является показателем высокой эксплуатационной надежности.

    image
    Общий вид печи

    «Разработанная нашими специалистами уникальная технология выплавки сплава СЛЖС-5 позволила решить задачу, связанную с введением всех необходимых для заданных свойств металла химических элементов. По сути, это методика точного легирования (обогащения) путем введения различных компонентов в сплав в определенной последовательности. Чем точнее легирование – тем стабильнее полученный сплав и его уникальные свойства, — подчеркнул Александр Михайлов, генеральный директор НТЦ «ТСМ» на базе НИТУ «МИСиС» — Прежде, чем получить такой результат, коллектив провел десятки научных экспериментов и лабораторных опытов».
    НИТУ «МИСиС»
    Образование и наука

    Комментарии 12

      +9

      Ну и как водится у нас — никаких подробностей. Ни пейперов, ни объяснения что именно было сделано.
      В результате сиди и думай: действительно ли сделали, или опять козыря захваливают ️

        +1
        Кхм, рецепт супа?
        Ну тогда этот суп любой китаец в своём подвале варить будет, уже на следующий день.

        Но есть серьёзная промашка насчёт готовых тестовых сплавов: разнообразные испытания на прочность, жаростойкость и так далее. Не обязательно говорить как сделали, важно убедить что сделали лучше всех.
        Подсказка — технорей можно убедить цифрами и таблицами.
          +1
          Вот, почитайте: www.rsatu.ru/arch/diss/danilov_dv_diss.pdf
          И патент есть — 2623940 (2015 г.).
            +1

            Ухты! Спасибо!
            И прямо в моём городе, что вдвойне интересно :-)

          +6

          Скучнейшая джинса

            +7
            Ребята, я честно очень рад за то, что вы придумали и сделали какой-то там суперсплав. Но возьмите наконец на вооружение опыт забугорных коллег — наймите райтера, который может в техническую статью, а не в статью для 3й страницы газеты «Трудовые резервы Ильича», с ведром воды в нагрузку.
            Сделайте так, чтобы технарям было интересно читать, и вам воздастся.

              –3
              За рубежом 20 лет не могут решить проблему, а у нас дали денег какому-то (полагаю, очень нано-наукоёмкому) предприятию, оно поставило «десяток экспериментов» (цитата) и хоба! научное открытие, да еще и накануне выборов!
              Меня одолевают смутные сомнения…
                +1
                За рубежом эту проблему ученые решают уже более двадцати лет, и создана целая линейка никелевых сплавов нового поколения.
                  0

                  Ну как бы СССР был одним из лидеров в материаловедении и металлургии. Опыт есть.

                    0
                    Согласен полностью, СССР был. А сейчас извини Юра, мы потеряли все полимеры.
                    Не скажу за всю металлургию целиком, но довелось мне коснуться сталей для ножей и оказалось, что в Златоусте, например, секрет производства утерян, качество плавает от партии к партии, термичку делают безобразно, а когда-то да, были лучшими. И сейчас с отечественной сталью предпочитают не связываться или стараются доставать сталь «из советских запасов». Увы.
                  +1

                  Тоесть мы только что прочитали, что появилась возможность снова производить стали ХН65МВ, ХН60ВТ и иже с ними. Круто. Пиком всего является тот факт, что ВСЕ жаропрочные стали содержат в себе дофига хрома. О чём статья? Состав секрете? До первой спектроскопии такие секреты.

                    +1
                    Много воды, а смысла мало. Как будто отчёт пишите, а не с реальными людьми общаетесь. Высокопарность, вон ваши коллеги с IPG Systems отличную статью про лазеры запилили: и текст, и картинки, и видео… Перенимайте опыт!

                    Кстати, а где состав, (микро)структура, свойства — стандартный треугольник для материаловеда? Ю.Д. Третьяков был бы вами крайне не доволен.

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое