Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

Сравнительное исследование защитных покрытий на термостойкость

https://doi.org/10.26467/2079-0619-2020-23-1-41-48

Полный текст:

Аннотация

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.

Об авторах

А. В. Зоричев
Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков им. Героя Советского Союза А.К. Серова
Россия

Зоричев Алексей Викторович, кандидат технических наук

г. Краснодар



Г. Т. Пащенко
Военное представительство МО РФ
Россия

Пащенко Геннадий Трофимович, кандидат технических наук

г. Москва



О. А. Парфеновская
Московский политехнический университет
Россия

Парфеновская Ольга Алексеевна, кандидат технических наук

г. Москва



В. М. Самойленко
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия

Самойленко Василий Михайлович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой АТО и РЛА МГТУ ГА

г. Москва



Т. И. Головнева
Военный учебно-научный центр ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Россия

Головнева Татьяна Игоревна, кандидат технических наук

г. Воронеж



Список литературы

1. Tamarin Y.A. Protective coatings for turbine blades. ASM-International, 2002. 247 p.

2. Абраимов Н.В., Елисеев Ю.С. Химико-термическая обработка жаропрочных сталей и сплавов. М.: «Интермет Инжиниринг», 2001. 622 с.

3. Качанов Е.Б., Тамарин Ю.А. Термомеханическая усталость защитных покрытий лопаток турбин // Технология легких сплавов. М.: ВИЛС. 2002. № 4. С. 122-128.

4. Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Серия: Газотурбинные двигатели. Том II. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Общие сведения. Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства: учебник для ВУЗов. М.: Машиностроение, 2008. 366 с.

5. Иванов Е.Г. Температурный коэффициент линейного расширения алюминидов железа, никеля и хрома // Известия АН СССР. Металлы. 1986. № 2. С. 168–169.

6. Moskovic R. Mechanical Properties of precipitation-Strengthened Ni-Al-Cr Alloy based on an NiAl intermetallic compaund // Journal of Materials Science. 1978. Vol. 13, no. 9. Pp. 1901-1906. https://doi.org/10.1007/BF00552896

7. Tamarin Y.A., Soundyrin V.G., Bychkov N.G. Thermo-mechanical fatigue tests of coatings for turbine blades // High Temperature Surface Engineering, Book 693, Published by IOM Communi cations Ltd, Cambridg, 2000. Pp. 157-169.

8. Самойленко В.М., Фатьянов Е.А., Зоричев А.В. Термостойкость лопаток турбины ГТД с теплозащитным покрытием // Коррозия: материалы, защита. 2009. № 12. С. 1-3.

9. Качанов Е.Б., Тамарин Ю.А. Влияние защитных покрытий на длительную прочность жаропрочных сплавов // Технология легких сплавов. 2007. № 1. С. 140-148.

10. Самойлов А.И. Термические напряжения в алюминидных покрытиях / А.И. Самойлов, И.А. Игнатова, А.И. Кривко, Ю.А. Тамарин // Сборник “Вопросы авиационной науки и техники”. 1988. С. 45-49.

11. Бахрунов К.К. Анализ свойств хромоалитированных покрытий на никелевых жаропрочных сплавах // Ползуновский вестник. 2012. № 1/1. С. 28–31.


Для цитирования:


Зоричев А.В., Пащенко Г.Т., Парфеновская О.А., Самойленко В.М., Головнева Т.И. Сравнительное исследование защитных покрытий на термостойкость. Научный вестник МГТУ ГА. 2020;23(1):41-48. https://doi.org/10.26467/2079-0619-2020-23-1-41-48

For citation:


Zorichev A.V., Pashchenko G.T., Parfenovskaya O.A., Samoylenko V.M., Golovneva T.I. Comparative study of protective coatings for heat resistance. Civil Aviation High Technologies. 2020;23(1):41-48. (In Russ.) https://doi.org/10.26467/2079-0619-2020-23-1-41-48

Просмотров: 107


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)