Зоричев Алексей Викторович, кандидат технических наук
г. Краснодар
Alexey V. Zorichev, Candidate of Technical Sciences
Krasnodar
Пащенко Геннадий Трофимович, кандидат технических наук
г. Москва
Gennady T. Pashchenko, Candidate of Technical Sciences
Moscow
Парфеновская Ольга Алексеевна, кандидат технических наук
г. Москва
Olga А. Parfenovskaya, Candidate of Technical Sciences
Moscow
Самойленко Василий Михайлович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой АТО и РЛА МГТУ ГА
г. Москва
Vasily M. Samoylenko, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Chair of Aviation Fuel Supply and Aircraft Repair
Moscow
Головнева Татьяна Игоревна, кандидат технических наук
г. Воронеж
Tatyana I. Golovneva, Candidate of Technical Sciences
Voronezh
Современные ГТД работают в условиях изменения температурных нагрузок, поэтому одной из важных характеристик применяемых защитных покрытий на рабочих лопатках турбины является их высокая сопротивляемость возникновению и развитию трещин при механических и термических нагрузках. Применяемые эффективные системы внутреннего теплоотвода охлаждаемых лопаток турбины приводят к росту их теплонапряженности. В настоящее время возникающие трещины от термической усталости являются одним из распространенных дефектов, применяемых на лопатках турбины защитных покрытий. Термостойкость покрытий при высоких температурах определяется тремя факторами: формой детали, на которую нанесено покрытие, толщиной покрытия и фазовым составом поверхностных слоев или максимальным содержанием алюминия в покрытии. Поэтому при выборе защитного покрытия для данных условий эксплуатации важно знать влияние данных факторов на термостойкость покрытия. В работе проведено сравнительное исследование различных покрытий на их стойкость к образованию трещин при циклическом изменении температуры. Установлена зависимость термостойкости рассматриваемых покрытий от метода их нанесения и фазово-структурного состояния. Особенно ценным является установленный механизм образования и распространения термоусталостных трещин в зависимости от фазового состава исходного покрытия. Показано, что долговечность защитных покрытий при циклическом изменении температуры зависит от химического состава покрытия и способа его формирования. Установлена зависимость образования термоусталостных трещин на образцах с исследуемыми покрытиями от количества циклов изменения температуры.
Modern gas turbine engines operate under changing temperature loads. Therefore, one of the important characteristics of the protective coatings used on the turbine blades is their high resistance to the occurrence and development of cracks under mechanical and thermal loads. The applied effective systems of internal heat removal of the cooled turbine blades lead to an increase in their heat stress. At present, cracks arising from thermal fatigue are one of the common defects of the protective coatings used on turbine blades. The heat resistance of coatings at high temperatures is determined by three factors: the shape of the part on which the coating is applied, the thickness of the coating and the phase composition of the surface layers or the maximum aluminum content in the coating. Therefore, when choosing a protective coating for these operating conditions, it is important to know the impact of these factors on the thermal stability of the coating. The paper presents a comparative study of various coatings on their resistance to crack formation under cyclic temperature change. The dependence of the heat resistance of the considered coatings on the method of their application and phase-structural state is established. Especially valuable is the established mechanism of formation and propagation of thermal fatigue cracks depending on the phase composition of the initial coating. It is shown that the durability of protective coatings with cyclic temperature change depends on the chemical composition of the coating and the method of its formation. The dependence of the formation of thermal fatigue cracks on the samples with the coatings under study on the number of cycles of temperature change is established.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.