ВПЛИВ РЕЖИМІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ НА СТРУКТУРУ ЗАХИСНИХ ПОКРИТТІВ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-2-1Ключові слова:
жароміцні нікелеві сплави, захисне покриття, структура покриття, високотемпературна корозія, міцність.Анотація
Мета роботи. Підвищення довговічності робочих порожнистих лопаток ГТК-10І за рахунок двостороннього захисту їх профільної частини.
Методи дослідження. Дослідження мікроструктури проводилися на мікрошліфах під мікроскопом «Неофот-2» і мікроскопом-аналізатором «Стереоскан». Мікротвердість вимірювали приладом ПМТ-5. Випробування на короткочасну міцність (ГОСТ 1497-61, ГОСТ 9651-61, ГОСТ 1497-84) проводили на стандартних циліндричних зразках (діаметр робочої частини 5мм, довжина 25мм) при температурах 200, 800, 900 і 1000 °С на розривній машині марки УМЭ-10ТМ. Випробування на тривалу міцність (ГОСТ 10145-81) проводили на стандартних циліндричних зразках при температурах 800, 900, 1000 °С і відповідних навантаженнях 600, 400, 180 МПа на машині АИМА-5-2 шляхом одновісного розтягування зразків при постійному навантаженні. Порівняльні експериментальні дослідження високотемпературної корозії сплавів проводилися в синтетичній золі за методикою, яка широко застосовується в галузі. Для корозійних випробувань використовувалися стандартні циліндричні зразки (діаметр Æ 10 мм, довжина l = 12 мм), на які після попереднього знежирення, вимірювання і зважування на аналітичних вагах з точністю (± 0,0005 г), наносилася на їх поверхню синтетична зола в кількості 12 мг / см2, що імітує продукти згоряння газотурбінного палива, які розміщувалися і витримувалися в печі на платформі з вогнетривкого матеріалу в повітряній атмосфері.
Отримані результати. Проведено дослідження впливу двостороннього захисту профільної частини робочих порожнистих лопаток ГТК-10І. Показано, що формування покриття найефективніше здійснюється при температурі рівної або більшої температури перитектичної реакції ( »1130 °С). Встановлено, що міцністні характеристики жароміцних сплавів при використанні комплексної технології захисту при температурах 800 і 850 °С не знижуються. Показано, що при відносно нижчих температурах формування покриття (1080 °С, 4 годин), структура шлікерного покриття значно відрізняється від аналогічних з гетерогенною структурою і повністю відповідає класичній типу RT-22А. Встановлено, що прогнозований термін служби робочих лопаток збільшується на 10 тис. годин при використанні двостороннього їх захисту за комплексною технологією.
Наукова новизна. Отримані результати дають змогу оцінити процеси, що проходять під час нанесення покриттів та експлуатації лопаток і встановити залежності між товщиною, кінетикою та типом покриття і швидкістю корозії.
Практична цінність. Отримані результати дозволяють рекомендувати розроблені покриття та технології нанесенні, ядля збільшення характеристик міцності та довговічності експлуатації виробів.
Посилання
Balitskii, A.I.; Syrotyuk, A.M.; Havrilyuk, M.R.; Balitska, V.O.; Kolesnikov, V.O.; Ivaskevych, L.M. (2023). Hydrogen Cooling of Turbo Aggregates and the Problem of Rotor Shafts Materials Degradation Evalua-tion. Energies, 16, 7851 https://doi.org/10.3390/en16237851
Balitskii, A.I., Havrilyuk, M.R., Balitska, V.O., Kolesnikov, V.O., Ivaskevych, L.M. (2023). Increas-ing turbine hall safety by using fire-resistant, hydrogen-containing lubricant cooling liquid for rotor steel mechan-ical treatment. Energies, 16, 535. https://doi.org/10.3390/en16010535
R Yonghua (1989). Characterization of M23C6 carbide precipitated at grain boundaries in a superalloy. Metallography. 22(1), 47–55. DOI: 10.1016/0026-0800(89)90021-9.
Jadav, J., Rajulapati, K.V., Bhanu Sankara Rao, K. et al. (2019). Effects of Strain Rate and Temperature on Tensile Properties, Deformation and Dynamic Strain Ageing Behavior of Ni-Base Superalloy Superni 263. INAE Lett 4, 241–250 https://doi.org/10.1007/s41403-019-00083-9
Chen, K., Rui, Sy., Wang, F. et al. (2019). Microstructure and homogenization process of as-cast GH4169D alloy for novel turbine disk. Int J Miner Metall Mater 26, 889–900 https://doi.org/10.1007/s12613-019-1802-0
Balitskii, A.I., Syrotyuk, A.M., Ivaskevich, L.M., Balitskii, O.A., Kochmanski, P., Kolesnikov, V.O. (2024). Hydrogen Accelerated Nanopore Nucleation, Crack Initiation and Propagation in the Ni-Co Superalloys. Int. J.
Hydrog. Energy , 82, 320–332. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.07.390
Seidel, A., Finaske, T., Straubel, A. et al. (2018). Additive Manufacturing of Powdery Ni-Based Superal-loys Mar-M-247 and CM 247 LC in Hybrid Laser Metal Deposition. Metall Mater Trans A 49, 3812–3830 https://doi.org/10.1007/s11661-018-4777-y
Balitskii, A., Kindrachuk, M., Volchenko, D., Abramek, K.F., Balitskii, O., Skrypnyk, V., Zhuravlev, D., Bekish, I.; Ostashuk, M.; Kolesnikov, V. (2022). Hydrogen Containing Nanofluids in the Spark Engine’s Cylinder Head Cooling System. Energies, 15, 59 https://doi.org/10.3390/en15010059
Avila-Davila, E.O., Palacios-Pineda, L.M., Canto-Escajadillo, F.O. et al. (2021). Evaluation of Microstruc-tural Deterioration for a Directionally Solidified Ni-Based Superalloy by X-ray Computed Tomography. J. of Materi Eng and Perform https://doi.org/10.1007/s11665-020-05377-6
Glotka O.A. (2020). Modelling the composition of carbides in nickel-based superalloys of directional crys-tallization. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 102/1, 5–15 DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.6324
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
