История ВЭТЦ ВИАМ
Развитие исследований в области бериллия было обусловлено требованиями ракетно-космической техники и атомной промышленности – создание материалов с малой плотностью, высокими показателями модуля упругости, теплоемкости и механических свойств при повышенных температурах.
С 1946 по 1960 год в ВИАМ впервые в СССР были начаты работы по получению сплавов системы Al–Be и создан опытный плавильный цех, оснащенный вакуумными плавильными печами, что позволило изготовлять сплавы Al–Be в атмосфере аргона и гелия и получить первые положительные результаты. Фундаментальные исследования по изучению сложных диаграмм состояния систем Аl–Ве–Мg, Al–Be–Mg–Zn и других позволили уточнить оптимальные составы и свойства широкой гаммы сплавов с содержанием бериллия до 80%.
В 1958 году разработана технология отливки слитков из сплава АБМ1 в промышленных условиях.
В конце 60-х годов с технической помощью ВИАМ было организовано промышленное производство слитков на Ульбинском металлургическом заводе.
Отсек фюзеляжа из сплава АБМ для экспериментального самолета КБ им. А.С. Яковлева
Детали гироскопа навигационной системы И-21 с покрытиями
С 1960 по 1975 год разработаны технологические основы сварки и пайки бериллия и его сплавов. Применены полуфабрикаты из сплавов АБМ в опытных конструкциях КБ им. М.К. Янгеля и им. В.М. Челомея. Установлены закономерности влияния бериллия в качестве модифицирующей добавки на физико-механические свойства алюминиевых, магниевых и никелевых сплавов.
В 1978 году, учитывая важность работ по широкому применению бериллия и его сплавов в авиационной и ракетно-космической технике, в соответсвии с приказом МАП №45 от 10 марта 1975 года, введен в эксплуатацию Воскресенский экспериментально-технологический центр по специальным материалам (филиал ВИАМ) – для разработки материалов на основе бериллия и технологий их обработки, изготовления опытных партий полуфабрикатов и изделий из них.
Рамки остекления космического корабля «Буран»
Тормозные диски космического корабля «Буран»
Широкое применение бериллия в аэрокосмической технике сдерживалось его высокой чувствительностью к концентраторам напряжений, низкой пластичностью при повышенных температу рах (красноломкость), выделением токсичных пыли и аэрозолей при механической и горячей обработке, высокой коррозионной активностью во влажных средах.
Космический корабль «Буран»
Разработанные для применения в конструкции космического корабля «Буран» изделия:
1 – экспериментальный вал из сплава АБМ4; 2 – экспериментальный сварной раскос изсплава АБМ1; 3 – экспериментальная клепаная панель со стрингерами, изготовленными стесненным изгибом из сплава АБМ1
Задачи были решены после проведения уникальных научных экспериментов и разработки директивных пооперационных технологий изготовления изделий из бериллия и его сплавов, включающих следующие этапы:
- выбор химического и фракционного составов исходных бериллиевых порошков;
- виды, последовательность операций обработки давлением, степень деформации;
- режимы и способы термообработки заготовок;
- вид и величина снятия дефектного слоя;
- неразрушающий контроль;
- нанесение системы защитных покрытий.
С 1975 по 1995 год проведены работы по применению бериллия с покрытиями (высокотемпературное алитирование, детонация плазмы) в деталях гироскопов навигационных систем, а также проведены работы по получению бериллийсодержащих сталей и бериллиевых бронз. Для космического корабля «Буран» были изготовлены крупногабаритные (1200 мм) рамки остекления (опытная партия), разработан сорт бериллия ТШГТ для тормозов и изготовлены 10 комплектов тормозных дисков, в которых бериллий использовался в качестве силового каркаса с разработанной защитой от высокотемпературной газовой (760°С) и контактной (с углеродом) коррозии. Была разработана технология изготовления облегчающих отверстий (с защитой от коррозии) в крупногабаритных корпусах зеркал и несущих конструкций телескопов для фотографических систем, в том числе работающих при криогенных температурах на борту летательных аппаратов или сканирующих устройствах.
Корпуса зеркал
С 1995 по 2012 год изготовлена опытная партия проволоки из сплава БрБ2. Разработана технология изготовления бериллиевых фольг (толщиной 0,01–0,15 мм, размером до 100 мм), вакуум-плотных окон с защитным покрытием, применяющихся в медицинских приборах (томография, флюорография, маммография), приборах таможенных служб, промышленности (счетчики, приборы рентгенофазового анализа, контроля сварных швов).
Выходные паяные рентгеновские окна