Специалисты ИПСМ РАН разработали методы получения объемных и листовых материалов с однородной наноструктурой. Также они продемонстрировали, что с этими материалами упрощается производство полых конструкций, в том числе, лопаток для вентиляторов авиадвигателей.

Исследователи из ИПСМ РАН создали метод всесторонней изотермической ковки, позволяющий получать металлы и сплавы с однородным по размеру зерном диаметра 300—400 нм. Из полученного материала методом теплой прокатки можно получить и листовой полуфабрикат с тем же размером зерна. Размеры полуфабриката ограничиваются лишь массой пресса, в ИПСМ РАН были получены листы титанового сплава 1500 мм x 500 мм x 2 мм.

Исследователи показали, что такой листовой полуфабрикат из титанового сплава ВТ6 имеет на 15—25% более высокие прочность и сопротивление усталости, чем промышленный полуфабрикат из того же сплава (с зерном микронного диаметра). Кроме того, наноструктурированный полуфабрикат пригоден для сварки давлением и сверхпластической формовки при температурах на 250—300 градусов более низких, чем обычный. Это, помимо прочего, значит, что при сниженных температурах можно сваривать давлением и промышленные образцы титанового сплава — через наноструктурированную прослойку.

Специалисты ИПСМ РАН и ОАО «Авиадвигатель» создали опытные образцы облегченной лопатки вентилятора турбореактивного авиадвигателя. Снижение массы лопатки на 30% достигается тем, что она полая и содержит армирующий наполнитель из листового наноструктурированного титанового сплава. Ее прочностные свойства остаются на уровне 90% от монолитной, но нагрузки в критическом сечении из-за снижения массы снижаются, по крайней мере, на 20%. При этом, такая лопатка может быть изготовлена при относительно низких температурах (650—750 градусов). Так можно избежать образования хрупкого газонасыщенного (альфированного) слоя на поверхности сплава. Альфированный слой интенсивно формируется при температурах выше 750 градусов, и его затем довольно трудно удалить.

По мнению ученых, наноструктурированные металлы и сплавы, полученные методом всесторонней изотермической ковки, можно использовать и в других отраслях промышленности, например, в строительстве. Возможно получение полуфабрикатов значительных размеров, кроме того, метод можно легко адаптировать к имеющемуся на заводах прессовому оборудованию. Дело остается лишь за заказчиками.