Розробка модифікування нікелевих катодів для нанесення іонно-плазмових покриттів на деталі авіаційних двигунів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210307Ключові слова:
газотурбінний двигун, лопатка, склад, модифікування, катод, покриття, структура, адгезія, дефект, властивостіАнотація
Досліджено вплив високоактивних, поверхнево-активних модифікуючих елементів як Y, Hf і La на структуру і властивості катодів системи Ni–Cr–Al, які використовуються для нанесення жаростійких покрить робочих лопаток газотурбінних двигунів. Y, Hf і La вводяться з метою формування нанорозмірних виділень фаз, що стабілізують структуру сплаву.
З метою отримання катодів необхідної якості обраний метод вакуумно-дугового гарнісажного переплаву. Обраний спосіб дозволяє використовувати для виготовлення злитків сировину різної дисперсності (у вигляді порошків або чушок). Підготовку шихти здійснювали шляхом механічного подрібнення матеріалів різними методами (порізка та подрібнення).
Показано, що введення до складу катодів таких елементів як Y і La має схоже вплив на процеси структуроутворення. Встановлено, що при введенні Hf структура отриманих катодів характеризується більшим ступенем однорідності. Також відзначено позитивний вплив Hf на рівномірність розподіл легуючих елементів (Al, Cr) в об’ємі матеріалу в порівнянні зі зразками сплаву модифікованих Y і La.
Показано, що введення Hf дозволило досягти більш високих якісних показників в порівнянні з Y і La. Аналіз структури покрить показав, що зразки з Hf характеризуються більшим ступенем гомогенності і меншою кількістю дефектів, що особливо важливо при нанесенні покрить великої товщини (понад 40 мкм). Встановлено, що введення Hf дозволяє наносити покриття товщиною до 90 мкм. за рахунок отримання менш дефектної структури. Встановлено, що модифікування Hf підвищує адгезію покриття з підкладкою, а також дозволяє досягти максимальної рівномірності розподілу легуючих елементів по всій товщині покриттяПосилання
- Nicholls, J. R. (2003). Advances in Coating Design for High-Performance Gas Turbines. MRS Bulletin, 28 (9), 659–670. doi: https://doi.org/10.1557/mrs2003.194
- Nicholls, J. R. (2000). Designing oxidation-resistant coatings. JOM, 52 (1), 28–35. doi: https://doi.org/10.1007/s11837-000-0112-2
- Bose, S. (2007). High Temperature Coatings. Butterworth-Heinemann, 312. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-7506-8252-7.x5000-8
- Reed, R. C. (2009). The Superalloys. Fundamentals and Applications. Cambridge University Press. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9780511541285
- Yefanov, V. S., Ovchynnykov, O. V., Dzhuhan, O. A., Tkachenko, S. M., Zhdan, V. S. (2019). Improvement of the technology of melting ingots of nickel based alloys by vacuum arc remelting (VAR). Physical Metallurgy and Heat Treatment of Metals, 3, 42–48. doi: https://doi.org/10.30838/j.pmhtm.2413.250619.45.321
- Sloof, W. G., Nijdam, T. J. (2009). On the high-temperature oxidation of MCrAlY coatings. International Journal of Materials Research, 100 (10), 1318–1330. doi: https://doi.org/10.3139/146.110201
- Ovchinnikov, A. V., Teslevich, S. M., Tizenberg, D. L., Efanov, V. S. (2019). Technology Of Melting Ingots Of Cobalt Alloy By The Arc Remelting Method. Sovremennaya Elektrometallurgiya, 1, 23–27. doi: https://doi.org/10.15407/sem2019.01.03
- Yefanov, V. S., Petrik, I. A., Prokopenko, A. N., Ovchinnikov, A. V. (2017). Multi-layer heat-resistant coating deposition on turbine blades exposed to erosion-corrosion. Aviatsionno-kosmicheskaya tehnika i tehnologiya, 8, 85–89. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/aktit_2017_8_15
- Kryukov, Sh. I., Masaleva, E. N., Rybnikov, A. I. (1983). Vliyanie malyh dobavok ittriya na strukturu i fazoviy sostav splava ZHS6K. MiTOM, 3, 44–47.
- Povarova, K. B., Kazanskaya, N. K., Drozdov, A. A. et. al. (2011). Izuchenie vliyaniya redkozemel'nyh metallov na zharoprochnost' splavov na osnove Ni3Al. Metally, 1, 128–145. Available at: https://viam.ru/public/files/2010/2010-205653.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Vladimir Yefanov, Oleksandr Ovchynnykov, Oleksandr Dzhuhan, Ihor Petrik, Dmytro Raspornia, Oleksii Kapustian, Yehor Saprykin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
