Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Основные направления совершенствования промышленных гту и гтд морского назначения, условия эксплуатации и применяемые сплавы 13
1.1 Перспективные программы развития промышленной энергетики и ГТД морского назначения 13
1.2 Современные и перспективные ГТУ морского назначения 20
1.3 Общая характеристика никелевых жаропрочных сплавов, их структура и фазовый состав 30
1.4 Основные легирующие элементы никелевых жаропрочных сплавов 34
1.4.1 Основные у -образующие элементы 34
1.4.2 Элементы, повышающие коррозионную стойкость 36
1.4.3 Тугоплавкие элементы 38
1.4.4 Карбидообразующие 42
1.4.5 Микролегирующие элементы 44
1.5 Особенности легирования и термообработки литейных жаропрочных никелевых сплавов 44
1.6 Особенности эксплуатации рабочих лопаток морских ГТУ 47
1.7 Коррозия материалов ГТУ и ее влияние на прочность 49
1.7.1 Сульфидно-оксидная газовая коррозия и ее влияние на свойства металла деталей 49
1.7.2 Методы уменьшения коррозии деталей ГТУ 51
1.8 Требования к современным жаропрочным никелевым сплавам, для лопаток турбин морских ГТУ 52
1.9 Краткие выводы к 1-й главе, цели и задачи работы 53
ГЛАВА 2 Разработка методики конструирования никелевых жаропрочных сплавов 56
2.1 Выбор и обоснование критериев работоспособности жаропрочных никелевых сплавов 56
2.2 Разработка регрессионных зависимостей "химический состав - свойства" 70
2.3 Разработка программных средств для аналитической оценки связи состава со структурными, термодинамическими, физико-химическими и прочностными параметрами никелевых жаропрочных сплавов 77
2.4 Краткие выводы по 2-й главе 83
ГЛАВА 3 Методики исследования 84
3.1 Технология изготовления сплава: выбор оптимальных параметров выплавки шихтовых заготовок 84
3.1.1 Выбор метода выплавки 84
3.1.2 Подбор шихтовых материалов 85
3.1.3 Ведение выплавки 87
3.2 Технология изготовления шлифов и контроля микроструктуры 89
3.3 Методика исследований прочностных характеристик сплава СЛЖС5 91
3.4 Методика проведения испытаний на сопротивление жаростойких сплавов и покрытий к воздействию сульфидной коррозии 94
ГЛАВА 4 Создание жаропрочного сплава с повышенной стойкостью к воздействию сульфидной коррозии 97
4.1 Общая характеристика сплавов, используемых для изготовления ответственных деталей ГТД морского назначения 97
4.2 Разработка нового сплава для изготовления лопаток ГТУ морского назначения 102
4.3 Оценка структурной стабильности опытных составов сплава СЛЖС5 108
4.4 Оценка стойкости к солевой коррозии опытных составов сплава СЛЖС5 113
4.5 Анализ результатов исследования опытных составов сплава СЛЖС5 и выбор оптимальных составов 117
4.6 Дифференциальный термический анализ 120
4.7 Разработка режимов термической обработки для нового сплава 125
4.8 Исследование прочностных характеристик 130
4.9 Краткие вьшоды по 4-й главе 134
Заключение 135
Список литературы 137q
- Общая характеристика никелевых жаропрочных сплавов, их структура и фазовый состав
- Разработка регрессионных зависимостей "химический состав - свойства"
- Технология изготовления шлифов и контроля микроструктуры
- Разработка нового сплава для изготовления лопаток ГТУ морского назначения
Общая характеристика никелевых жаропрочных сплавов, их структура и фазовый состав
Технологическая программа ATS на протяжении 16 лет и по настоящее время поддерживается финансируемой исследовательской программой UTSR (University Turbine System Research), в которой, помимо университетов участвуют крупнейшие турбостроительные фирмы, в том числе упомянутые ранее GE, Pratt & Whitney, Siemens, а также Florida Turbine Tech., Solar Turbine и фирмы других профилей. Целью этой программы является проведение научных исследований, которые позволят в перспективе осуществить перевод разработанных усовершенствованных турбин на другие виды топлива, например, продукты газопереработки угля и водород. В числе других проблем в рамках программы ATS решаются задачи создания новых материалов и технологий.
В калифорнийском университете и независимо от него в университете штата Коннектикут разработаны высокоэффективные и технически простые лазерные методы неразрушающего контроля и прогнозирования срока эксплуатациикерамических ТБП, которые были сразу же использованы ведущими производителями газовых турбин. В северо-западном университете США создан процесс контролируемого плазменного нанесения ТБП, обеспечивающий снижение его пористости. Кроме того, эта же технология и оборудование могут быть использованы для получения покрытия с градиентной пористостью, что позволяет управлять его теплопроводностью и эластичностью.
В Европе тенденция к строительству энергетических установок комбинированного цикла мощностью порядка 700... 1000 МВт, обеспечивающих возможности их достаточно простого и гибкого регулирования, проявляется еще более отчетливо. Кроме того, по оценкам немецких специалистов при сегодняшней потребности Германии в электроэнергии 21 ГВт к 2020 г. она может достичь 30 ГВт.
Относительно недавно, в Европе (Германия) вступила в эксплуатацию энергостанция комбинированного цикла мощностью 876 МВт с ГТУ GT26, работающая на природном газе, совместной разработки фирм Siemens и Alstom в рамках Объединенной европейской программы COST. Энергостанция была построена фирмой RWE.
Новая установка имеет 59%-ную эффективность при полной нагрузке и достаточно высокие параметры при частичном включении. Она имеет две газовые турбины и одну паровую - больших размеров. Газовая турбина имеет секционную камеру сгорания, обеспечивающую значительное повышение эффективности, большую топливную гибкость и упрощает регулирование при частичной нагрузке, а также обеспечивает минимальное образование NOx. В результате, повышается надёжность работы турбины, снижаются эксплуатационные расходы и улучшаются экологические показатели.
ГТУ конструкции Alstom состоит из 22-ступенчатого дозвукового компрессора, одноступенчатой турбины высокого давления и 4-ступенчатой турбины низкого давления.
Для обеспечения постоянной температуры газа на входе в турбину и сохранения эффективности в условиях изменяющейся нагрузки компрессор имеет три ряда дополнительных направляющих лопаток [3]. Материалы и технологии для лопаточного аппарата газовой турбины разработаны Alstom-Siemens по программе COST. В Японии в период с июня 1999 г. по март 2010 г. осуществлялся проект по высокотемпературным материалам (High Temperature Materials 21 Project), так называемый «Проект 21». Целью этого проекта была разработка материалов и технологий на рабочие температуры 1700С для высокоэффективных промышленных газовых турбин локального применения и нового поколения авиационных и ракетных двигателей.
«Проект 21» в первую очередь включал разработку улучшенных никелевых жаропрочных сплавов вплоть до V поколения, имеющих повышенное содержание Сг (по сравнению с низкохромистыми сплавами предыдущих разработок) и сбалансированный комплекс характеристик, а также создание надёжных систем защитных покрытий.
Японский проект сосредоточен на турбинах малой мощности (в основном не выше 8... 15 МВт). Японские специалисты считают, что к сплавам и технологиям для турбин малой мощности должны предъявляться повышенные требования, особенно по стойкости к горячей коррозии, поскольку для них наиболее велика вероятность применения низкокачественного топлива [4, 5]. Также для Японии среди прочих стран наиболее актуальна проблема солевой коррозии деталей горячего тракта ГТУ под воздействием морской среды (соляной туман).
В настоящее время в Японии выпускается достаточно широкая номенклатура ГТУ класса F (Твх =1350С) и G (Твх =1500С) мощностью 160-480 МВт с КПД комбинированного цикла до 56...57 %. В турбинах таких ГТУ вероятно использование рабочих лопаток из сплавов НК III поколения TMS-75 и серии TMD с 5 вес. %Re. В частности, в начале прошлого десятилетия в турбине мощностью 15 МВт были успешно испытаны лопатки из сплава III поколения TMS-75 разработки конца 90-х гг. [6]. Для турбин класса 1...8 МВт предполагалось использовать сплав НК TMD-103 III поколения с 5% Re. За время реализации «проекта 21» были разработаны сплавы IV и V поколения и их модификации, по комплексу рабочих характеристик не уступающие разработкам США, а в ряде случаев превосходящие их.
Однако высокий расход топлива и стоимость деталей и компонентов турбины до сих пор ограничивают использование ГТУ круизными лайнерами, где требуется высокий уровень комфорта, а также военно-морской техникой для обеспечения скорости и маневренности.
Анализ доступных информационных данных позволил установить, что практически единственной японской национальной программой, направленной на разработку ГТУ для гражданского и, в первую очередь, прибрежного применения, является проект по созданию так называемой морской суперэкологичной турбины [7, 8]. Эта турбина нового поколения предназначена для оснащения гражданских судов ближнего плавания, для которых в 1997г. Международной морской организацией (IMO - International Maritime Organization) конвенцией MARPOL были введены серьезные ограничения по выбросам в атмосферу.
Разработка регрессионных зависимостей "химический состав - свойства"
Фирма Rolls-Royce (RR) поставляет на гражданский и военный рынок морского судостроения высокоэффективные газовые турбины МТ7 (4-5 МВт), WR-21 (25 МВт), Sprey (19,5 МВт), а также генераторы AG9140 (ВСУ авиационного назначения) и RR4500 (4,5 МВт). WR-21 представляет собой ГТД с рекуператором и промежуточным охлаждением совместной разработки США, Великобритании и Франции (основной разработчик RR), осуществленной в период 1990...2000гг. для использования в перспективном военном судостроении. Затраты на разработку составили около $1,2 млрд. По сравнению с LM2500 (ГТ простого цикла) WR-21 имеет на 25...30% более низкий расход топлива, хотя и при заметном возрастании стоимости. Улучшенная топливная экономичность позволила снизить затраты на топливо и функционирование эсминцев класса DD-21 на $1,5 млн./год, а также обеспечила возможность повышения вооружённости эсминцев, их скорости, увеличение времени стоянок, дальности и т.п. В 2000 г. ВМС Великобритании выбрало WR-21 для оснащения своего 7500-тонного эсминца серии 45 (типа DDG-1000 с ГТД LM2500) в составе интегрированной системы с электрическим приводом [10].
Одной из первых разработок фирмы RR после длительного отсутствия на рынке морских газовых турбин является двигатель МТЗО, развивающий мощность 36 МВт при температуре окружающей среды до 38С и до 40 МВт при 15С и предназначенный как для оснащения коммерческих круизных лайнеров, так и военной техники, в первую очередь, сторожевых кораблей, авианосцев и эскадренных миноносцев.
МТЗО является морским вариантом авиационного ГТД Trent 800 и соответствует ему практически на 80% (высота над уровнем моря, влажность 60 %, 5/10 расширение сопла, топливо - природный газ с инжекцией воды 25 част/млн.)
В турбине МТЗО используются аналогичные охлаждаемые рабочие лопатки; рабочие и статорные лопатки имеют Зх-мерный профиль. При адаптации к условиям морского применения число компонентов было снижено на 60%. Газовая турбина имеет модульную конструкцию общей массой 77 т и длиной 4,5 м. Общая длина генератора составляет 8,6 м. Сравнительно небольшая масса МТЗО обеспечивает высокое отношение мощность/масса, а компактность и модульная конструкция создают условия для достаточно легкой интеграции двигателя в новые проекты.
В Великобритании новые двигатели RR использованы в программах разработки перспективных авианосцев, способных нести от 34-х до 40 самолетов STOVL, из которых два (Queen Elizabeth и Princeof Wales), общей стоимостью 3,9 млрд. поступят на вооружение королевских ВМС в 2014 -2016 гг. Следует отметить, что на протяжении нескольких десятилетий корабли ВМС США (NAVY) оснащались исключительно двигателями LM2500 фирмы GE и MT7RR [11].
Во второй половине прошлого десятилетия NAVY осуществило несколько программ, обеспечивших применение МТЗО в перспективных разработках, а также, вероятно, замену существенной части силовых установок уже функционирующей техники на более мощный и экономичный МТЗО.
Например, двигатель МТЗО использован NAVY для оснащения кораблей класса Freedom разработанных по программе Littoral Combat Ship (LCS) - боевых береговых кораблей, предназначенных для выполнения широкого круга задач, в т.ч. минирования, противолодочных и защитных функций. Первый из кораблей этого класса принят в 2006 г., планируется построить ещё 56. Использование нового двигателя обеспечило повышение их скорости, оперативной гибкости и манёвренности.
МТЗО также будет использован для оснащения эскадренных миноносцев класса «Замволт» (Zumwalt), разрабатываемых NAVY по контрактам с Northrop Grumman и рядом других фирм оборонного значения. Боевыми единицы этой сериипоступят на вооружение в 2013 - 2018 гг. Стоимость каждого эсминца в 2008 г. оценивалась в $1,4 млрд. Однако, предполагалось, что она может возрасти до $3,2 млрд.; затраты на эксплуатацию в течение жизненного цикла эсминца этого класса оценивается в $4,0 млрд.
В перспективе RR планирует поставлять на мировой рынок также газовые турбины мощностью 55 и 60 МВт морского и промышленного назначения [12].
Следует добавить, что с начала 2000 гг. ВМС США с целью снижения потребления нефти активно разрабатывает новые концепции комбинированного силового оснащения своей техники, а именно: использование турбинных установок с электрическим приводом и топливных элементов. Кроме того, рассматривается возможность применения альтернативных видов топлив.
Интегрированная газовая турбина с электрическим приводом, в зависимости от типа судна и его профиля, обеспечивает 10-25%-ное снижение расхода топлива. Турбину такого типа, разработанную на базе коммерческой силовой установки для круизных лайнеров, имеет грузовой военный транспорт NAVY серии ТАКЕ-1. Применение ГТ с электрическим приводом и усовершенствованным индукционным двигателем планировалось им на последней серии эсминцев DDG-1000, а также, при дополнительном усовершенствовании электрической системы, на подводных лодках.
Поскольку военные корабли обычно редко развивают максимальную скорость, судовые силовые установки в большинстве случаев работают с неполной загрузкой и низкой эффективностью (16... 18%).
Системы, базирующиеся на технологии топливных элементов (Fuel Cell-FA), разрабатываемые ONR (Office of Naval Research - департамент исследований ВМС США) имеют топливную эффективность от 37 до 52% [10, 13].
Технология изготовления шлифов и контроля микроструктуры
СкоплениеТПУ-фаз в осях дендритов монокристаллического жаропрочного никелевого сплава Естественно, что даже если расчет по методу New Phacomp указывает на несклонность среднего состава сплава к образованию охрупчивающих ТПУ-фаз, в реальной отливке они могут образоваться. Идея о снижении точности метода NewPhacomp, связанной с усложнением легирования сплава и наличия высокой дендритной ликвации, высказывалась исследователями ранее [55]. условий кристаллизации - чем меньше температурный градиент на фронте кристаллизации и ниже скорость его движения, тем больше межосное расстояние соседних дендритов и, следовательно, больше степень ликвации; диффузионных характеристик в твердом и жидком состояниях легирующих элементов, поскольку в приближенных к фронту кристаллизации зонах активно протекают диффузионные процессы, как из жидкой фазы в твердую, так и наоборот. Анализ значений, приведенных в таблице 5, показывает, что для различных сплавов, отлитых при близких условиях кристаллизации, коэффициенты ликвации легирующих элементов хорошо согласуются. Это означает, что из трех факторов, приведенных выше, наиболее сильно влияют на степень дендритной ликвации второй и третий, а именно температурный градиент на фронте кристаллизации и скорость его движения, а также диффузионная подвижность легирующих элементов. Так как эксперимент указывает на достаточно высокое совпадение значений параметров дендритной ликвации легирующих элементов для разных сплавов (для идентичных условий кристаллизации), их усредненные значения можно использовать для расчета химических составов сплава в осях дендритов и в междендритных пространствах.
Необходимо отметить, что для снижения степени дендритной ликвации успешно применяют гомогенизацию. В частности, для сплава ЖС 47 после литья на установке УВНК-9 коэффициенты ликвации Re, и W равны 3,4 и 2,1 соответственно, а после гомогенизации степень ликвации этих элементов снижается и равна 1,8; и 1,3 соответственно [32].
Чтобы определить, какие коэффициенты ликвации необходимо использовать, рассмотрим результаты, полученные фирмой GE [67, 68] при изучении процессов растворения фаз, образуемых в жаропрочном никелевом сплаве (рисунок 17 и 18). пп ±\J\J90 - 1 80 _ \ \ 58 N k /
Представленные графики указывают, что температура полного растворения ТПУ-фазы (а) для сплава фирмы РЛблизка к 900С, а растворение у -фазы завершается при « 1160 С.
Это значит, что при гомогенизации этого сплава в процессе термической обработки а-фазы отсутствуют, так как на тот момент они уже полностью растворены в матрице при гораздо более низкой температуре. Кроме того, в процессе гомогенизации сплава происходит некоторое выравнивание его химического состава между осями и в междендритным пространством. В таком случае необходимо принимать во внимание возможность процесса образования ТПУ-фаз именно после выполнения термообработки.
На основании выше сказанного, для более чем 200 жаропрочных монокристаллических сплавов были рассчитаны значения M{d)Y среднего состава и объемов сплавов, в осях дендритов и в между ними после термообработки. Таким образом были построены модели, описывающие зависимости параметров M(d)y0A (для состава сплава в осях дендритов) и М(сГ)уМД0 (для состава сплава в междендритных областях) от среднего состава сплава.
Следует отметить, что наиболее активно снижающим допустимый уровень Md(d)y в осях дендритов, является рений. Такое же влияние оказывают тантал и вольфрам, но их влияние значительно ниже - в 20 и 4 раза соответственно. Таким образом, создано дополнение к методу NewPhocomp, позволяющее учитывать особенности дендритной ликвации при кристаллизации сплавов с монокристальной структурой в процессе литья. Следующим критерием, который необходимо учитывать при разработке жаропрочных никелевых сплавов, является оценки стабильности у-твердого раствора. Основной характеристикой, определяемой при оценке устойчивости у-матрицы, является вероятность образования в ней пластинчатых топологически плотноупакованных фаз на базе содержащихся в у-твердом растворе W, Re и Сг.
Как уже говорилось, эта оценка основана на широко применяемом методе New Phacomp. Однако, этого недостаточно.
Проблема заключается в том, что усложнение систем легирования современных жаропрочных сплавов на никелевой основе привело к значительному увеличению концентрации большинства элементов и в самом у-твердом растворе. Что означает, вероятное выделение из нее не только топологически плотно упакованных, но и других фаз. (например, п- и а-фаз). Следовательно, необходима разработка критерия, способного анализировать и обеспечивать термодинамическую и структурную стабильность матрицы.
Разработка нового сплава для изготовления лопаток ГТУ морского назначения
Использование созданной программы позволяет определить влияние каждого легирующего элемента (или комплексное влияние групп элементов) на изменение важнейших характеристик и параметров проектируемых сплавов. Такой подход позволяет максимально эффективно выполнять поиск оптимальных составов, значительно сократив затраты (экспериментальные плавки) и время необходимые для разработки новых сплавов.
Программу компьютерной оптимизации химических составов отличают следующие достоинства: достаточно высокая точность разработанных моделей зависимостей "химический состав-свойства"; использование модельных зависимостей, учитывающих влияние углерода и всех макролегирующих элементов, применяемых в современных жаропрочных сплавах на никелевой основе. Таким образом, представленная программа является наиболее перспективным инструментом для создания жаропрочных сплавов нового поколения; учет ликвационной неоднородности отливок, значительно повышающий точность оценки вероятности возникновения ТПУ-фаз и охрупчивания монокристаллических сплавов, имеющих высокую дендритную ликвацию; возможность оценки вероятности образования из у-твердого растворане только вредных топологически плотно упакованных фаз, но и других нежелательных фаз (Р-, а-, 5-, т.д.), охрупчивающих сплав; возможность оценки концентрационных характеристик с последующей их оптимизацией для предотвращения распада упрочняющей у -фазы, сопровождаемого выделением из нее вредных пластинчатых Р-, п- и др. и других нежелательных включений. Предложенная математическая модель реализована стандартными средствами Microsoft Excel и интегрирована в программный комплекс IOSO. Она включает в себя: определение объемного содержания основной упрочняющей у -фазы (VT) в сплаве исследуемого состава; вычисление коэффициентов распределения легирующих элементов между у-матрицей и основной упрочняющей у -фазой; расчет химического состава образующихся в сплаве у- и у - фаз; расчет температур начала (TL), и конца кристаллизации сплава (Ts), а также их температурный перепад AT=TLS; определение параметров кристаллических решеток у-матрицы и основной упрочняющей у -фазы (ауИ а ) и величину их размерного несоответствия ("мисфит"); вычисление значения критерия вероятности образования топологически плотноупакованных фаз M(d)y в у-матрице сплавов в соответствии с методом New Phacomp; определение вероятности выделения из у-твердого раствор а- и других вредных фаз; вычисление температуры полного растворения основной упрочняющей у - фазы (Тдр); вычисление температуры начала растворения основной упрочняющей у -фазы (Тнр); расчет температуры начала эвтектического оплавления Тэвт сплава; вычисление величины сточасовой длительной прочности исследуемых сплавов при температуре 1000С ((Jioo ) и др. определение критических соотношений концентраций легирующих элементов для предотвращения распада упрочняющей у -фазы; определение критических соотношений концентраций определяющих стойкость сплава к сульфидной коррозии. расчет критической температуры перехода от медленно протекающей сульфидной коррозии к катастрофической Алгоритм работы созданного программного комплекса представлен в виде блок-схемы на рисунке 20. Разработка идейных основ легирования сплава Создание технических требований к сплаву Корректировка состава сплава (і-я итерация)
Созданный компьютерный метод оптимизации составов жаропрочных никелевых сплавов (КМО ЖС) обеспечивает возможность эффективной разработки литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, в том числе группу высокохромистых сплавов, обладающих повышенной стойкостью к сульфидной коррозии.
Следует отдельно обсудить представленный на рисунке 20 блок, связанный с выбором и оптимизацией технологических параметров режима термической обработки. Дело в том, что присутствие развитой ячеистой дендритной структуры в монокристаллах в совокупности с повышенной ликвационной неоднородностью предопределяет необходимость создания новых подходов к выбору и оптимизации режимов термообработки сплавов такого класса.
Классическая продолжительность одного из главных этапов термической обработки - гомогенизации - составляет приблизительно 3-4 (для моно заметно больше) часа и главным образом определяется временем, достаточным для полного растворения упрочняющей у -фазы в у-твердом растворе для обеспечения ее дальнейшего регулируемого выделения на последующих этапах (старении).
Однако, даже в случае удовлетворения требований невыделения вредных топологически плотноупакованных фаз по методу New Phacomp эти фазы все равно могут образоваться, главным образом потому, что состав в осях дендритов резко отличается от анализируемого среднего состава сплава в частности такими элементами активно образующими д-, а- и другие фазы, как вольфрам, рений, и т.д.
С другой стороны, если средний состав сплава отвечает требованиям метода New Phacomp, то образования топологически плотноупакованных фаз все же можно избежать, путем предварительного выравниванияобщего химического состава сплава за счет увеличения продолжительности гомогенизации до того состояния, когда области сплава в осях и в межосном пространстве не начнут удовлетворять требованию M(d)y 0,93.
В таком случае, высокотемпературная гомогенизации должна состоять из двух ступеней. Назначение первой из которых заключается в длительном растворения основной упрочняющей у -фазы, сопровождаемом определенным выравниванием общего химического состава сплава. Вторая ступень необходима для окончательного выравнивания состава.
Блок-схема, (схема алгоритма) представленная на рисунке 20 подразумевает выполнение следующих этапов разработки нового жаропрочного сплава: во-первых, закладывается идейная основа системы легирования будущего сплава. Она задается разработчиком на основе анализа сведений об эксплуатации сплавов созданных ранее, результатов новых научных исследований по изучению влияния отдельных легирующих элементов или их совокупностей на свойства никелевых жаропрочных материалов, особенностей их производства, экономических требований и т.д. Также идейные основы будущего сплава формируются на основе научного задела, полученного разработчиком ранее; следующий этап подразумевает разработку технические требования к материалу, основанные на предложениях конструкторов, материаловедов и технологов с учетом научного задела,полученного ранее; на основе этого разработчик определяет уровень необходимых критериев, и запускает программный комплекс IOSO - КМО ЖС; на основе заданных критериев программа формирует в первом приближении список потенциальных составов сплава (1-я итерация), рассчитывая все необходимые для оценки работоспособности будущего сплава параметры, анализируя которые, разработчик может ужесточить и сузить параметры поиска (2-я итерация); чаще всего разработчикутребуется повторять этот процесс несколько раз. Однако необходимо отметить, что всю основную нагрузку в этом процессе принимает на себя компьютер. Это значительно облегчает и ускоряет процесс поиска опытного состава, делает его дешевле и эффективнее, чем подбор составов, основанный на выполнении экспериментальных плавок, изготовлении образцов и шлифов, выполнении прочностных испытаний и структурных исследований; выплавка и всестороннее исследование опытных составов сплава выполняется только тогда, когда программный комплекс IOSO - КМО ЖС определит перечень составов-претендентов полностью удовлетворяющих всем требованиям разработчика.