Удосконалення технології виготовлення литих катодів з нікелевого сплаву для нанесення жаростійких покриттів на лопатки авіадвигунів

Abstract

UK: В представленій роботі розглянуто удосконалення існуючого технологічного процеса отримання матеріалу жаростійких покриттів для лопаток газотурбінних двигунів, а саме катодів, що використовуються для нанесення покриттів за технологією конденсаційного осадження. В роботі розглянуто вплив модифікуючих елементів на структуру та властивості сплаву, застосовано широку гаму технологічних методів виплавлення жаростійкого сплаву системи Ni-Cr-Al-Y, а також технологію отримання якісного витратного матеріалу для жаростійких покриттів у вигляді циліндричних катодів. Обґрунтовано вибір модифікаторів (Y, La, Hf) та їх комплексів для поліпшення властивостей катодів та отриманих з них покриттів. Розкрито вплив цих елементів на структурний стан сплаву. На основі результатів проведених досліджень розроблено технологію нанесення градієнтного покриття на лопатки турбіни з підвищеною товщиною, що дозволило підвищити ресурс робочої лопатки. EN: The presented paper considers improvement of heat resistant coating manufacturing proces for gas turbine engine blades, namely improvement of cathodes used to produce coatings by PVD method. The paper discusses effect of the modifying elements on structure and properties of the alloy, both wide range of manufacturing methods for heat resistant Ni-Cr-Al-Y alloy melting, and a manufacturing process of high quality consumables, such as cylindrical cathodes, for heat resistant coatings, were used. A choice of modifiers (Y, La, Hf) and their complexes was justified to improve properties of the cathodes and coatings produced from them. The effect of these elements on structural condition of the alloy has been discovered. Based on research results, a deposition process of gradient coating with the increased thickness on turbine blades has been developed, which allowed to increase life of the turbine rotor blade. RU: В представленной работе рассмотрено усовершенствование существующего технологического процесса получения материала жаростойких покрытий для лопаток газотурбинных двигателей, а именно катодов, которые используются для нанесения покрытий по технологии конденсационного осаждения. В работе рассмотрено влияние модифицирующих элементов на структуру и свойства сплава, применено широкую гамму технологических методов выплавки жаростойкого сплава системы Ni-Cr-Al-Y, а так же технологию получения качественного расходного материала для жаростойких покрытий в виде цилиндрических катодов. Обосновано выбор модификаторов (Y, La, Hf) и их комплексов для улучшения свойств катодов и получения из них покрытия. Раскрыто влияние этих элементов на структурное состояние сплава. На основании результатов проведенных исследований разработана технология нанесения градиентного покрытия на лопатки турбин з повышенной толщиной, что позволило повысить ресурс рабочей лопатки.