По результатам проекта будут разработаны следующие технологии:

• Технологии аддитивного выращивания керметов в виде прототипов и функциональных коррозионностойких, жаростойких покрытий.
• Технология высокопрочной лазерной сварки новых высокопрочных сплавов авиационного назначения.
• Методика расчетов поведения металлокерамических материалов при динамических нагрузках.
• Технология получения новых композитных, в том числе и нано, материалов.
• ХГН и газоплазменная технологии напыления металлокерамических покрытий.

Основу данных технологий составляет:

• Получение новых, многофункциональных металлокерамических материалов с уникальными физико-механическими свойствами на основе нового комплексного подхода включающего оптимизацию аддитивного выращивания с использованием лазерного излучения и самоподдерживающегося высокотемпературного синтеза, приводящего к образованию новых химических соединений.
• Технология создания неразъемных соединений методом лазерной сварки новых перспективных авиационных сплавов и конструкционных материалов, с заданными высокими механическими характеристиками на основе оптимизации процесса лазерной сварки, термомеханической постобработки и модифицировании сварного шва редкоземельными элементами и наночастицам.
• Технология управление процессами формирования фазового состава в сложных системах на основе лазерной микрометаллургии и широкой диагностики структурно-фазового состава для создания лазерных сварных соединений разнородных материалов, не свариваемых традиционными методами.
• Создание моделей поведения перспективных материалов при динамических нагрузках, разработка методик расчета, позволяющих максимально учитывать реальные условия, проведение динамических испытаний.
• Технология нанесение металлических, композитных на основе металлокерамики, функциональных покрытий и новых материалов, в том числе наноструктурных, на основе оптимизации процесса холодного газодинамического напыления.

Создан 1 РИД, из них 1 заявка на выдачу патента на полезную модель.

• Проведен анализ литературы стандартов и патентной информации по методам создания ФГМП
• Разработана программа создания функционально гетерогенных материалов с применением высококонцентрированных потоков энергии;
• Проведена модернизация установки для отработки технологии лазерной наплавки с модулем подогрева;
• Проведена оптимизация процесса лазерного воздействия на порошковые смеси на основе никеля для формирования качественных единичных треков от параметров наплавки: мощности лазерного излучения, скорости сканирования, расхода порошка, размера фокального пятна;
• Проведены исследования на микро-, мезо-, и макроуровнях сформированных материалов методом оптической микроскопии. Аналитически были получены модифицированные эффективные объемные и сдвиговые коэффициенты упругости, характеризующие полученный гетерогенный материал;
• Изготовлены базисные образцы из выбранных материалов на плоской площадке на основе проведенной оптимизации. Разработан протокол исследований по реализации переноса разработанной технологии на предоставленный опытный образец;
• Исследовано влияние подогрева на качество образцов при лазерной наплавке.

Потенциальные потребители:

• Предприятия авиационной отрасли
  ПАО «ОАК» — Замена технологии заклепочного соединения на технологию лазерной сварки плавлением из новых конструкционных материалов при создании новых образцов авиационной техники.

Предприятия космической отрасли

• Госкорпорации Роскосмос» — Замена технологии заклепочного соединения на технологию лазерной сварки плавлением из новых конструкционных материалов при создании новых образцов космической техники.
• Предприятия автомобильной промышленности
  Соллерс, Автоваз — Получение высокопрочных сварных соединений из новых конструкционных материалов.

Предприятия двигателестроения

• АО «Авиадвигатель» — Получение теплозащитных износостойких покрытий лопаток ГТД

Предприятия силовой электроники

• АО «Силовые Машины» — Получение защитных покрытий на деталях камеры сгорания газотурбинных

Предприятия атомной промышленности

• Госкорпорация «Росатом» — Получение разнородных сварных соединений конструкционных материалов, отличающихся физико-механическими свойствами.

Предприятия нефтегазодобывающей промышленности

• АО «Газпром» — Получение износо- и коррозионностойких покрытий для нефтегазового оборудования

Предприятия металлургической промышленности

• АО «Северсталь» — Получение коррозионностойких покрытий для металлопроката

Предприятия сельхозмашиностроения

• АО «Ростсельмаш» «Объеденная компания Алмаз», — Получение износостойких покрытий для сельскохозяйственных машин

Будет создана технология аддитивного выращивания новых, функционально-гетерогенных, металлокерамических структур (керметов) и покрытий (включающих в себя армирующие частицы на основе B4C, WC, TiC, TiB и др. и пластическую матрицу на основе Ti, Ni, Cu), обладающих высокими механическими свойствами (износостойкость, коррозионная стойкость, твердость и др.).

Будут разработаны методы управления структурным (микро наноуровень) и фазовым (упрочняющие частицы) составом за счет оптимизации лазерного воздействия в непрерывном и в импульсно периодическом режиме и контроле протекающих химических реакций за счет модификации упрочняющими частицами при синтезе 3D структур.
Будет создана технология получения неразъёмных лазерных сварных соединений современных конструкционных, в том числе и разнородных, материалов, на основе сплавов 1580 системы Al-Mg-Sc, 1424 системы Al-Mg-Li, 1441 системы Al-Cu-Mg-Li, В-1461. В-1469 системы Al-Cu-Mg-Li с высокими механическими характеристиками (пределом прочности на растяжение, пределом текучести, усталостная долговечность и т.д.) и структурно-фазовым составом, не уступающими основному сплаву.

Будут разработаны методы управления структурным (микро наноуровень) и фазовым (упрочняющие интерметалидные частицы) составом лазерных сварных соединений, в том числе и разнородных материалов (не свариваемых традиционным методами) для получения заданных высоких механических свойств.

Будет разработана методика модифицирования материалов с применением современных методов диагностики на установке класса «мегасайенс» на основе синхротронного излучения для получения заданного структурно фазового состава сварного шва.
Будут созданы математические модели и проведено численное моделирование гетерогенных материалов с заданными свойствами, полученных в ходе выполнения проекта. Будут построены экспериментальные и аналитические зависимостей механических свойств гетерогенных материалов на основе полимерных и металлических матриц с добавлением высокотвердых керамических частиц, в том числе наноразмерных, в зависимости от структуры и содержания компонентов, параметров получения гетерогенного материала.

Будет создана технология нанесение металлических (на основе Ti, Cu, Al, Zn), композитных на основе металлокерамики (Ti, Al, Fe и B4C, WC0, функциональных покрытий и новых материалов, в том числе наноструктурных, без изменения фазового состава.