автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка газотермических покрытий с повышенной жаро- и эрозионной стойкостью для уплотнения узлов ГТД
Автореферат диссертации по теме "Разработка газотермических покрытий с повышенной жаро- и эрозионной стойкостью для уплотнения узлов ГТД"
РГ6 од
- / киевский политехнический шсггот
На правах рукописи
Лаврия Евгений Геннадьэветг ( Российская Федерапня
УДК 621.793
разработка га30тее1ичесш покрытий С повышенной заю- и эрозионной стойкостью дня уплотнения узлов гтд
05.16.01 - Металловедение и термическая обработка неталлов
А. ВТО?
диссортавди на соискание у^аноЯ стопок'! кандидата тсхнячзсккх наук
киев - 1593
Работа выполнена в Институт© электросварки иы.Е.О.Патока АН Украины.
Научный .руководитель:
Официальные оппонэнты:
доктор тезнических наук профессор БОРИСОВА А.Л.
доктор теаничесхих наук профессор Киевского политехнического института ЖХЖТОВ В.§.
кандидат химических наук старший научный сотрудник ИЗО ин.Е.О.Патона АН Украину ГОЛЫШ В.®.
Ведущая организация - Украинский научно-исследовательский институт авиацаошшх технологий
■Эптшл miwtftrMininiw
« состоится & 1993?« s ¡У ^^scos
«а заседании специализированного совета К 069.14.09 при Киевское политехническом институте по адресу: 252056, Киез-56, пр.Победы, 37.
С диссертацией ыогно ознакомиться в научно- технической библиотеке института.
Автореферат разослан "¿9* Х993 г. .
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук
ксшский B.C.
Актуальность теми. Валной проблемой в развитии авиационного двигателестроения является повкпекие экономичности газотурбинных двигателей (ГГД). Одним из эффективных путей повкэения КЕД ГГД является уменьшение радиальных и осевых зазоров проточной часта Газовой турбина и компрессора, что достигается применение:! специальных уплотненна в виде вставок или покрнтий из легкосрабатнва-емого материала. К наиболее технологична методам изготовления угоютнитсльных элементов относится газотермическоэ нашленпа. Среди уплотнительных газотермкчвскнх покрнтий основными явдяэтся композита "никель-графит", "никель-ннтрзд борз", "алсмкний-кит-рид бора". Однако недостатком этих покрытий явдязтся относительно невысокий уровень рабочих температур, составлявшей для "никель-графит" и "аяшнний-нитрид бора" до 500°С, для "кикель-Есгерзд бора" до 750°С. КВД газотурбинных двигателей прямо пропорционален рабочей температура процесса. Основной задачей современного двигателестроения является повышение температура в камере сгорания до 1300°С, что позволит пакту и на 15^ повысить КЦД двигателя. Это, в своя очередь, вызывает необходимость создания уплотнительных покрнтий с повышенными показателями каростойкости и эрозногаюй стойкости. С другой стороны, высокая стойкость к эрозионпоцу разрусз-ш, сохранение малой величины рабочего зазора такзз обеспечивай? високуо экономичность двигателя. Поэтому разработка новых типов уплотнительных покрытий с повыяенной згаро- и эрозионной стойкостьтз я эффективных технологий их нанесения представляет собой актуально задачу в области газотурбинного двигателестроения.
Это мог.от бить осуществлено как путем совершенствования суцест вугарсе материалов и. технологий» так и разработки новых составов композиционных порошков п приемов их получения. В своа очередь, оптимизации состава и структуру уплотнительных покрытий нельзя осуществить без детального исследования процессов фязико-гимиче-ского взаимодействия компонентов композиционных порошков в условя-ях газотермкчесяого капыдензя.
Настоящая работа выполнялась в рачках тема "Создание технологий, материалов п специализированного оборудования для нанесения теплозащитных п упрочнявших покрытий на детали и узла ДОС к ПД" по-Постакозленнэ ГККТ СССР И24 от 27.02.90г.
Цель работа. Цельа работы является разработка материалов и технологии газотермического напыления срабатываемых уплотнителышх покрытий на детали ПД с поветзтшм уровней гаростоЯкоста и эрозионной стойкости.
Основные вадачи работы t Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
- изучить характер процессов физико-химического взаимодействия компонентов зсшповицяоннах пороаков систеиыинакель-графит'' и формирования уплотннтельннх покрытий в условиях газотершческого напыления;
- научить влияние ыетода газотериического напыления, состава
к структуру частиц композиционных порошков систегщ "никель-гранат" ка свойства уплотнительных покр&гай;
- исследовать возыогность повапешш жаростойкости и врозиошой стойкости упяотиитеяьшх покрытий нз плакированных пороаков цутеа легирования киксяовой оболочки;
- исследовать арозионнув стойкость к наростойкость разработан-
упяомщтеяькых гасотераишскю: покрытий к влияние ка ajesa-
шчесвд> прочность материала основы;
- провести опытно-прогдскенкув проварку и внедрение разработ&и кнк покрытий на деталяа Г*ГД.
Наурняя новизна nartfiTw;
1. Установлено, что увеличение относительной товцаны плакиру-гацзй никелевой оболочки на грайитовоу ядре способствует повышенно устойчивости расплава никеля на ядре и лучшей защите последнего от выгорания в выеокотемтературнгк потоках. Увеличение скорости частиц при плазменном напылении по сравнении с газопламенным, а, следовательно, уменьшение времени пребывания частиц в высокотемпературной зона струн такге способствует сохранении никелевой оболочки ка графитовой ядре.
2. Показано, что пра достижении таппаратуры начала вкзотерии» чесаого взаимодействия никеля с влшиннеа (700...750°С) реакция алнтировання никелевой ободочки при да$фузиокнш насыщении в резкие сгшораспространязщегося высокотшпературного синтеза (СВС)
и при расчетной соотвояеини синтезируемых компонентов ка частицах нитрида бора мог?? буть пожучена плакирувщие слои из ннтерметая-лндов составов N¡^6 и Ы1А£ .
3. Установлено влияние температуры, угла атаки, наличия абразивных частиц в агрессивной среды в газовой потоке на ыеханизн ерозконного взноса ушотнителышх покрытий. С увеличением угла атаки raso-, газоабразивного потока ерозия возрастает, при этом изменяется характер разруцензя: пра углах атаки 5,..15° наблюдается срезание частиц, сгхгааваша поверхностного слоя, а при угле 45° - выршэ частиц с образованней лунок.
г
4. Установлено^ что при толщинах покрытия, нз превггаЕ^ах 30^ от толщины основа» сопротивление усталости последней в результате применения уплотнительных покрытий из «оппозиционных пороиков "никель-графит" нз скитается, при больпих относительных величинах - уменьшается (до 5%). Влияние коррозионной среда (2^ раствор МаШ ка сопротивление усталости сказывается сильнее (уменьшается на б...10$) при сравнительно малых относительных деформациях С £ < 2,5*10"^)» что связано с механизмов накопления усталосткзх поврсз дений.
Практическая сэняость работа.
Предлогена новыз ксштозицяоншз пороаки на основе нитрида бора, технология их получения и плазменного напыления упяотнитояь-них покрытий из них с рабочей температурой до 850...950°С.
Выработаны рекомендации по выбору типа к состава ксипозицнон ного порошка системы "никель-графит", метода и резша его газотер мического напыления в зависимости от требуемого уровня рабочих температур.
В результате огатно-пршкэлонной проверки показана перспектив ность применения покрытий из композиционных порошков "никель-графит" в качестве уплотнений в компрессорах, а покрытий из композиционных порошков ка основе нитрида бора с агитированной никелевой оболочкой - в турбинах ГТД.
Автор зааетает:
Полоаение о влиянии формы, состава и внутренней структура частиц композиционных порошков "никель-графит* на физико-химические процессы взаимодействия компонентов при воздействии на них плазменной или газопламенной струи.
Результата исследования эрозионной стойкости уплотнительных покрытий система "кисель-графит" з условиях газо-» газоабразивного износа и при воздействии агрессивной среды»
Результата исследования глростойкости покрытий системы "ни-кель-графят" и разработанных покрытий на основе нитрида бора с привлечением параметрического потода расчета.
Способ получения кнтериеталлидной плакирующей оболочки или Ni'At на частицах нитрида бора путеу насщения в резкие CEG никелевого плакирующего слоя алгхинием.
Установленные закономерности влияния количества аяг^иния, вводимого в композиционный пороиок никелированного нитрида бора, на гаростойкость уплотнительных покрытий, полученных из этих sra-позациокных поропков методсу плазменного напыления.
1Х-1045в
Результаты экспериментальных исследований влияния толщина уп-лотштельннх покрытий ка усталостную прочность метериала основы.
Апробация работы. Основное результаты диссертационной работы докладывались и обсукдались на ыездународной конференции молодых специалистов по сварке и новш материалам "Новые материалы для сварных конструкций" (г.Киев, 1990г.), научно-техническом семинаре "Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства деталей машин и приборов" (г.Москва, 1920г.), XII Всесовзной конференции "Теория и практика газотерглнческого нанесения покрытий" (г .Димитров, 1992г.).
Публикации. Поаатериалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.
Структура и об-асм работы. Диссертация кзлогена ка 209 страницах ыашшопксного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и содеретт 56 рисунков, 30 таблиц. Список литературу вклачает Ш5 наименований.
____ ОСНОВНОЕ СОДЕР&АШЕ РАБОТЫ
В работе обоснована актуальность твш, цель, научная новиэ на и практическая ценность работы, сфорцулировакн пояокекш, вы-ной2аые_на ватагу.
В работе изложено современное состояние проблемы созда-г-лл ¿плотненай а дфталяй ГТД методами гааотёрьиГческого напыле™;«. Рассмотрена вопросы о назначений, условиях работы и требования, ■предъявяяеиаз к узлаьз уплотнения ГТД. Рассмотрена материалы, кс» пользуеана для получения упгсггштельшк попрятав. Показано, что сйфактнвши ре^знаем проблем уплотнения ГТД является получение легкосрабатнвгщ^ася покрытий .методоа плазменного или газоплаьшн-ного кашгления ксапоаяцкошЕс; порошков сястеьи "металл-твердая сиазка".
На основании проведенного анализа сфэрсулнроваку основшзз еа-дата исследований.
Работа посвящена описания материалов, оборудования и методики исследований.
Объектами исследования были коыпозицяокк^з пороши систешз "никель-графит" отечественного (ИХП АН Украины, Типрокикель", г.С.-Петербург) к варубевного (фириа "Штарк". Германия) производства. Порошки отличались составом, формой и структурой частиц. Отечественна порошки вдели чощуйчаяув форсу графитового ядра и содервание никеля в них составляло 70, 75, 80, 65 ыасс.% (ПГН-70, НПГ-75, ПНГ-80, Пга-85, ШГ-65). У порошков фирад "Штарк" графи-
?овоэ ядро имело сфзричеекуа форму п содэрзшяэ гакеяя - 75, 80, 85 насс.^ (Амперит 202, Амперит 203, Ашиэркт 204).
КрОМЭ того, для получения композиционных порозков с пяакиру-йцей оболочкой состава ^¡¡Ав или ША6 ка часткцзг нитрида бора не— йодьзовали композиционный пороиок ВО N1 /2.0 В N (ТУ 83 УССР 228-34-Йб ОП) и порошок аяшинкя «арки АСД-1 (ТУ 48-5-226-87).
Исследования проводили с использование! методов ивталлогра?гл, екзродвромвтрии, ДТА, термогравиметрии, рентгеноструктурного фазового анализа, растровой электронной микроскопии. Технологические свойства пороакоз изучали с привлечением стандартных методик. Для исследования эксплуатационных свойств покрытий (эрозионной стойкости и. сопротивления усталости защищаемого материала) совместно с Киевским госуниверситетсм были создана специальные установки, позволяйте воссоздать условия испытаний, близки© к експлуата!?!-онши. Оцэнэд жаростойкости производили с использование« параметрического метода. Способность покрытий к срабатывание при контактно« взаимодействии с лопатхагги и гребешками лабиринтов оценивали как отнопешга глубины внедрения лабиринта диска контртела п длине его пробега за I секунду при заданной скорости сколыекия г. осевой нагрузке.
В работе ; кзлокеш результаты исследования аяшшя фор-ыы, состава н внутренней структуру частиц композиционных пороягоз система "кикзяь-графи?" на процесса физико-химического взашодей-стеия компонентов композиций пря воздействии на кж газопламенной или плазменной, струи, а такгэ структуру к сзойстз подученных покрытий.
Характерной особенностью композиционных порозков систем °к>-кель-графи?" язляется переход з еидкоэ состояние при нагровэ з плазменной или газопламенной струят лишь одного из компонентой -никелевой • оболочки,. в то. время яак грзфповое ядро остается твердей. На рагплаплегауэ оболочку действует, с одной сторона, езез поверхностного ватякения расплава, стремящиеся сзер;гуть его а гап-гв; с.другой,- «шгедгезиз кеду .гвердоЗ и вздсоЯ фаззкз, удер-па ядрз.
Предполагая, что гасвсбсздав^аяся поЕзрхностная энергия рзс-пяаза- полностьа перехода? з кйкотячееяуп зкергея сзорачясазщзГля капли» определяли зреия зтого процесса пэ фо;у.у,~з;
Йд - рздаус грз&ггевего ядра частацв?
2—104*5 э
ь
А - толщина ншееяевой оболочки; р - плотность никелевого расплава; (5 - поверхностное натяжение никелевого расплава; \л/А - работа адгезии на границе раздела графита л никевого расплава.
Расчетное значение "ив для величин Я А = 20.. .70 ыки, Л »10... 25 мкы, /> « 8'103 кг/«3, в' = 1,8 Дд/м2, = 2,0 Дд/м2 составило (1,99.. .II) •КГ*' с. Большее значение относится к максимальному диаметру частиц (140 мкм) и и аксиальной толщине никелевой оболочки (25 ыгч). С другой стороны, время пребывания частица (с учетом дистанции напыления и скорости частиц) в газопламенной струе составляет 3'10""2с, а в плазменной - 5*Ю"^с. Тот фактор, что время сворачивания плакирующей оболочки на ядре по возможности должно бить больна времена пребывания частицы в высокотемпературное потоке указывает на преимущество плазменного напыления перед газопламенным. Результаты исследования структура и внешнего вида частиц композиционных порошков, уловленных из газопламенного и плазменного потока, а ТЫесе структуры и функциональных свойств покрытий подтвердили справедливость расчетной оцзнки.
Сворачивание плакирующей оболочки и оголение графитового ядра приводит к выгоранию (окислению) графита в процессе напыления, а также к снижению адгезионной и когезионной прочности покрытий в результате появления в их структура участков с контактом оголенных графитовых частиц с основой или медду собой. Химическим анализом порошков установлено, что содержание углерода в них снижается на 15 и 30 % соответственно, для порошков отечественного и зарубежного производства при плазменном и аналогично на 20 и 5055 при газопламенном напылении.
Таким образом, эти результаты не только свидетельствуют о более активном протекании процессов взаимодействия в условиях газопламенного напыления по сравнении с плазменным, ко и о более высокой устойчивости плакирующей оболочки на частицах порошка отечественного производства, по сравнении с порошками фирмы "Штарк". Это связано с формой и структурой графитового ядра: в первом ядро имеет чешуйчатую форму и развитую внутреннюю структуру с никелевой прослойкой, во втором - сфероидизированную форму с плотным графитовым ядром.
Покрытия получали способами плазменного и газопламенного напыления на оптимальных режимах (таблица I), соответствующих максимальному вначени» коэффициента использования материала.
Таблица I.
¡> ц/п Характеристика воровка Плазаенкое напыление Ш) Газопламенное напыление (П1)
Марка Состав иасс^доля
1. 2. 3. 4. 5. Аыперят 204 Амперат 203 Амперит 202 ПГЙ-85 ПГН-70 85 Ni -I5C 80 M¡ -20С 75 Hi -25С 85NIÍ -I5C 70N? -30C Пт: установка ОПН-11 1 и=55В, 3 =400А (Ar+Hg) По: установка УПЧ-8 (Аг+/^) дистанция напыления 100...120 мм. Для порошков Амперит: установка УГПТ Для по%оц&ов ПГН-70, ПГН-85: установка УГПГ-П (СяНо+0о) дистзнщигнапыле ния 120...160 1.05
Исследование структуры покрытий показало» что пористость покрытия, форга а соотношение структурных составляющих, а такте их цикротвердость зависят от метода напыления, состава напыляемого порошка и формы его частиц. Отсутствие деформации графитовых частиц при формировании покрытий приводит к "наследованию" иыи отличительных признаков структуры напыляемых частиц, а именно: в покрытиях кз порошков фир-гы "Штарк" графитовые включения имеют преимущественно округлую фор/а, в покрытиях из отечественных порошков - продолговатую чешуйчатую. Степень пористости покрытий зависит, в основной, от формы частиц напыляемого порошка и толщины покрытия (с увеличением последней пористость возрастает). При одинаковой толщине (1,5 ка) у всех типов покрытий из порошков с частицами сферической формы пористость составляет 5...ВД£, а у покрытий из порошков с частицами чешуйчатой форм - 5... 10$ в случае плазменного и 20...27& в случае газопламенного напыления. Содержание кислорода в плазменных покрытиях существенно ниже, чем в газопламенных,- соответственно 0,8...2,7 и 1,7...3,4$ (большие значения относятся к покрытиям с меньшим со дерганием графита).
С привлечением методов металлографического и рентгеноструктур ного анализа установлено, что в покрытиях всех видов присутствуют следующие структурные составлявшие: никель, графит, твердый раствор углерода в никеле, оксид никеля.
Результаты исследования каростойкостк (рнс.1) показывают, что процесс окисления напыляегяк покрытий носит слоеный характер и не мозет быть описан единым законом. Это связано с уменьшением открытой пористости покрытия в результате заполнения пор оксидол никеля, а таете развитием конкурирующих процессов: окисления никеля (с увеличегаем веса) и выгоранием углерода (с потгрой saca).
2*-Ю45а
7
лт/гп, %
&
Ц
О
8 ■к о
-Ч -8 42
и /л
„-г——'"Г-""
£ Ц 6\ 1 I 1
а.
г V?
Л£
— | 1
\ < 2 1 И >
&
РисЛ.йзотешические кривые окисления при температурах 400°С(1), 500°С(2), 600°С(3), 700 С(4) покрытий из порошков амперит-203 (а,6} и ШП-85 (в,г), подученных плазменным напылением по вариантам &2 (а,в) и Л^ (г) и газоплакеннш Ш (б) напылениеы.
Кргаае »ого, при температурах выше 600°С окисление графита, сопро-воадаегся образованием СО, который создает защитную среду для металлического никелевого каркаса покрытия и частично задергивает образование 0 . Об-^азование оксида никеля при температурах 500°С в вше подтверздается результатами рентгеноструктурного фазового анализа и металлографического исследования покрытий. Более высокая стойкость к окисления отмечается у плазменных покрытий, более квакая - у газопламенных, что связано, в.частности, с более висо-кой степень» пористости последних.
При исследование эрозионной стойкости покрытий установлено, что увеличение угла атаки газоабразивной струи х покрытии до 45°
резко усиливает его износ; Если при угле атаки 5...10° происходит равномерное1 послойное разрушение покрытия (при этом газоабразивная с рул сглаживает поверхность), то при угле атаки ^ 45° з результате вырывания отдельных частиц покрытия на его поверхности образуется яушм. Это приводит к тоцу, что эрозионная стойкость покрытия сгагается приблизительно в 3 раза.
. Следует ответить, вдо при воздействия на покрытие холодного газоабразивного потока растет величина шнро напряжений в покрытиях, а при. поЕНгзенкых тедпературах она уменьшается«
- Результата исследований эрозионного износа уплоткителькых покрытий в условиях коррозии показали, что введение паров агрессивной среды (2,1 раствор^аС2) з газоабразизняй потоя вызывает уве-яяченио эрозии при комнаткой температура, прячем тем в большей степени, чей визе содержание; з потоке коррозионного раствора.
Результаты исследований влияния покрытая на сопротивление усталости материала основы свидетельству!» о том, что при тоязшв покрытия, не презналЕщей 30$ толдикн материала осногы, сопротивление усталости основы не снижается, при больших относительных величинах - уменьшается { на Ь%). В целом циклические нагруяения в условиях яоррозяи (в насыщенной атмосфере раствора приводят к более интенсивному накоплении усталостных повреждений. На ско рость накопления этих повреждений оказывает влияние и величина относительной деформации (£) при циклических нагруаениях.
Исследования прира.батываемости покрытий в исходной состоянии и после окисления при температурах 500 и 700°С (рис.2) показали» что плазменные покрытия из порошков со сферической формой частиц обладают более высоким сопротивлением внедрении контртела, чем покрытия того яе состава из порошков с чешуйчатой формой частиц, например, покрятия 31^ в сравнении с 4112» 5П^. Увеличение содержания никеля в покрытиях из порошков одинаковой структуры, напыленных одинаковая способом, снижает прирабатываемость покрытий за счет увеличения аесткости металлического каркаса (например,
в сравнения с 2П| и ЗПр я 41^ в сравнении с 5112?. Для покрытий, полученных газопламенным методом, по сравнении с покрытиями, подученными плазменным методом, в целом наблэдается повышенная срабптываемость, Предварительное окисление при температурах больше 500°С приводит х снихедао сопротивления внедрения контртела з процесса наработки, при зтеи для газопламенных покрытий наблюдается катастрофически быстрое разрупение в процессе испытания. На» алучпзш комплексом свойств обладает плазменные покрытия аз порол-
25 В, тмм
й-
(2 - □ г
Ю - Ш
ffiiü
& ■
6 -
Ч -
2. ГТЙ f
0 tflf
IL
fflf m зп( % 5П/ 2пг vi FA,Pi« m srn
Рис.2.Прирабатнвашость покрнтнй из порошков "никель-графит" (обозначении еы. таблицу I) в исходном состоянии (I) и после окисления при температурах 500°С (II) и 700°G (III).
ков отечественного производства (ПГН-70, НПГ-75, ПНГ-80, ПГН-85, НПГ-85), газопламенные покрыгнл из порошков фирмы "Штарк" (Aune-рат 202, Ампер« 203, Амперит 204). Эти покрытия могут быть рекомендованы для рабочих температур 500...600%.
В работе описаны результата разработки и исследования новых композкционншс поровков на основе нитрида бора, а такке структуры и свойств подученных из них уплотнительных покрытий. Нитрид бора, который обладает более высокими показателями окаяино-стойкости, по сравнений с графитог, находит применение в составе композиции "никель-нитрид бора" для уплотнения узлов как компрессоров, так к турбин ГГД. Однако, максимальная рабочая температура таких материалов не превышает 750°С.
С цалыо создания уплотнитеяьных покрытий с повышенными показателями жаростойкости и эрозионной стойкости в настоящей работе предложен и реализован принцип легирования алюминием никелевой оболочка на частицах нитрида бора. В результате выполненного комплекса исследований было установлено, что при нагреве смеси порошков никелированного нитрида бора и алзаошик до температур 720... 750°С (в зашссаости от состава смеси) начинается экзотермическая
рэаэдш, развяввщаяся поело этого спонтанно (в ретка GBC) с подъемом температуры до I200...I3ÖQ°C. В результата peamsra при расчетном соотнесении компонентов - никеля и аг&ыкная - плакирующая оболочка асдет быть полкостьз превращена в интермзталляд заданного свойства (например , ). Однородность и однофазно сть интерметаллидной плакирующей облочкя на частицах нитрида бора подтверлдаот результата рентгеноструктурного я микроронтгеко-спактрального анализа.
В результате бнл разработан технологический процзсс получения композиционного пороппса "Еибон алитированный" двух составов:/^/! 1/Ш а HiAE/ßN (НБА-I и НБА-2). Процесс зклзчает: супк? исходных компонентов, нагрев контейнера с шихтой до температура начала процесса, непосредственно процесс аяитярозания оболочки, охлаздениэ продукта, дробление спека и гранулирование порезка с использование! связующего (поливиниловой спирт). Все операции производятся з га-цитной среде аргона.
Напыление покрытий из подученных композиционных порозкоз производилось на установке плазменного нападения УП7-ЗД. Вибор параметров напыления осуществлялся исходя из требований, предаявляе^ах к твердости покрытий, которая дояяна соответствовать HB 200...300 iffia. Замеры твердости производились на образцах с толщиной покрытия 12 мм. Бало установлено, что оптимальным режимом для получения уплотнительных покрытий с данной тзердостьа является: напряженно 50...55 В, сила тока 440...460 А, плагмообразувщий газ - арген, дистанция 100...120 мм.
Исследования поведения композиционных порошков на основе нитрида бора при воздействии плазменного потока показало, что при оптшаяьннх резшах напыления плаяирусщий слой на частицах нитрида бора сохраняется и химический состав порошков изменяется незначительно. Однако при более интенсивная резимах набладается ернз плакирующей оболочки, вследствие чего происходит значительное окис кение, разделение нитрида бора (о чем свидетельствует зеленая окраска факела плазменной струи и результата рентгеноструктурного фазового анализаjl,
Металлографический и рентгекоструктурный фазовый анализ показал, что при оптимальном региаэ напыления в покрытиях аз кецпоза-ционного порошкаH'^^Z&i основными фазами явяяатся^^а BN , из композиционного поропка ЖАё/ßN - NiA£ и BN , Еместз с тем, соггас но результатам химического анализа, содерзаняе нитрида бора в покрытиях по сравнении с исходными пороакамя умзныгается на 32...37%
для Ш$А£/ВЫ и на 18...21? для Н>Ав/&Ы . Однако эти потери'значительно юске, чем для системы „ где они достигает 51...57$. Это свидетельствует о более высокой стойкости интериеталлидннх плакирукдих оболочек на ядре нитрида бора по сравнения с никелевой.
Исследования окисления покрытий на основе нитрида бора (рис.3) показали, что процесс описывается параболическим временным законои.
системы
I - 650, 2 - 750, 3 - 850, 4 - 950°С
— - куаи; ----- щ^е/т----- - н;Ае/ьп,
Проведенные расчеты позволили установить, что в интервале температур 650...950°С для покрытий Н;/Ё>Мхарактер окисления описывается выражениями:
2,9 \Ь 30000
(3-/' = 3,3 40 • Т ■ в т
5.4 /3 - яррОО
6г = 2,0-¿0 г-е 7 >
2,7 - Я5ООО
вз. -г-е Т
где , Сг , £3 - удельное увслячс-тиэ узсст образца покрытий А/,/йЛ/ ,Н;А£/&Н соответственно»
Установлено, что в результате окисления покрытий при 950°С Т= 10 ч для №/ЙЛ/ набладается образованна МО ; з покрытиях из композиционного пороакапротекает процесс окисления алсыиная и образования N¡0 н пганели 1<иА^0ч 5 з
покрытга N('/4 £/ВМ за счет расхода ехздинпя на формирование оксидной пленки его содержание в покрытии уменьшается, зто приводит к фззовоцу превращают в результате реакции: ЗИ;А£+
+ 30-*- +А?<>0з , что подтверждается рентгеноструктуршгх фз-
зовнм анализом.
Оценка срабатываемости покрытий на основе нитрида бора показала, что, несмотря на повышение твердости покрытий с увеличением содержания в них алюминия (для покрытий с Л/утвердость составляет Ю 180...220 Ш1а, для покрытая с Н;А£ - НВ 240...300 ¡.(Па), срабатываеыость остается в диапазоне 10...14 вд/кн. Это объясняется сохранение! в покрытии МАё/вА/ большего количества твердой сказки - нитрида бора благодаря лучшей защите интерметаллидной ллакирув^ей оболочкой №А£ по сравнение с М'¿А£ от окисления а высокотемпературном плазменном потоко при напыления.
На основе комплексного исследования композиционных порошков на основе нитрида бора я покрытий нэ них установлено, что сарайное покрытие удовлетворяет требованиям, предъявляемым к уплоткителькш покрытиям, применяемым в ГГД для работа яигь до температура 750°С. Разработанное композиционные пороша» М^Д^ВМ и Н;А£/вМ позволили получи? покрытия с повыггенгазги свойствами по наростойкости. Покрытие Н;зАв/вМ пригодно в качестве упяст-ютеяьного для узлов ГГД до температура 850°С, а покрытие А/М^^ - до 950°С.
В работе приведены результата спнтно-пргаасленной прогоркл покрытий из разр«25отанных и исследованиях ноапозиционннх порошков па основе графита а нитрида бора.
В Омске и был и проведет испытания покрытия из композиционного поролка НПГ-75 в узле компрессора изделия ТВД-ЮБ (турбовинтовой двигатель для самолета Ан-23). Ранее применявшееся уплотни-телькое покрытие из механической сыэси 75 Ы: - 25С обеспечивало ресурс изделия до 1250 ч и показывало удовлетворительные эксплуатационные свойства до температуры 500°С. Покрытие га из земпозн- ' цяонного порошка НПГ-75 удовлетворительно работает до температура 650°С и обеспочиЕает ресурс работа до 2000 ч.
Использование покрытия из «оппозиционного порошка Н;6к2/Ш в составе изделия ТВ-0-100 (турбовальный двигатель для вертолета Ка-126) при испытаниях в Омском моторостроительном КБ позволило увеличить ресурс изделия на 30 % (до 400 ч) по сравнение с 310 ч при использовании уплотнительного покрытия из композиционного по-ротка ^¡Сг-СаРг > ■
Испытания покрытий из композиционного порошка л'/Л^/ВА/ в уплотнениях компрессоров к турбин в составе ТВ-0-100 и ВСУ-Ю (вспомогательный газотурбинный двигатель для самолета Ил-86) в Омском моторостроительном КБ продолжатся.
вывода
I .Выполнен комплекс физико-химических и металлографических исследований, направленных на разработку технологии получения композиционных порошков и газотермических покрытий из них для уплотнеют проточных трактов современных ГГД,
• 2. Для композиционных порошков "никель-графит" плазменное напыление является более предпочтительным, чем газоплеменное всвя-зн с сокращением времени пребывания частиц порошка в высокотемпературной струе, что способствует сохранении плакирующей никелевой оболочки на графитовом ядре. При этом содерхание кислорода к степень выгорания графита в плазменных покрытиях в 1,5...2 раза нике, чем в газопламенных. Устойчивость к сворачиванию расплава плакирующей никелевой оболочки на частицах графита чешуйчатой формы вше, чем на частицах сферической фор®, что обусловлено морфологией частиц и их внутренней структурой.
3. На повышение жаростойкости покрытий типа "металл-твердая смазка" (где металл - никель, а твердая смазка - графит или нитрид бора) влияют снижение пористости покрытий и легирование никелевой оболочки аяшиниеи.
4. Установлены закономерности эрозионного износа покрытий типа "металл-твердая смазка". Так, увеличение угла падения газоабразивной струи к покрытия до 45° увеличивает эрозию покрытия в 3 раза; при воздействии на покрытие холодного газоабразивного потока растет величина иякронапрягсеннй в покрытии, в при повышенных температурах она, наоборот, уменьшается; введение паров коррозионного раствора в газоабразивный поток приводит к увеличению эрозия, причем в тем большой степени, чей выше содержание коррозионного раствора в потоке.
5. Повышение эрозионной стойкости покрытий воз«окно цутш оптимизации структуры и состава покрытий, что макет быть достигнуто
выбором состава в структуры пороша и метода нанесения покрытия, з том числе путем упрочнения металлической матрица покрытия эа счет легирования пзакиругцей оболочки напыляемого ясмпсзицлснно-го пороаха.
6. Сопротивление усталости материала основа с покрытиями а условиям коррозии приводит к более интенсивному накоплении усталост-HHS поврездекий, чем без покрытия. При толщине покрытия, не превы-EEKjefl 30 % толщины материала основы, выносливость но сачзается, пр! большей относительной толщине - уменьшается на 5 %, Влияние агрессивной среды на сопротивление усталости сказывается сильнее при сравнительно 1»аак величинах относительной деформации, что ыо-zot быть связано с механизмом накопления усталостных повреждений.
7. Разработана технология получения композиционных порошков с интераеталлидньу ( или Ni'Ag ) плакирующим слое:! на частицах нитрида бора. Разработаны технологические рекомендации по подбору, параметров плазменного напыления угаготнитеяьккх покрытий "никель-графит" и покрытий на основе нитрида бора.
8. Показано, что при плазменном напылении покрытий из композиционных порогзкоз и ^¡Аё/ВИ на оптимальном режиме-сворачивание плакирущаэс интериетаяяидиых оболочек на частицах нитрида бора отсутствует. При более интенсивном резиме напыления наблюдается ■ разложение нитрида бора. Покрытия из композиционных
я NlM/ßN обладает удовлетворительной гаростойкостьа до температур 850 и 950°С соответственно.
9. На основании проведенного комплекса исследований и опытно-проикзленной проверки уплотннтельных покрытий на деталях ГГД плазменные покрытия нз номпозидиогашх порошков 75N//25C, 80 N/ /20С, 85 Hi /15С рекомендуется для работы при температуре газа до 650°С. Плазменные покрытия из композиционных nopomcosN/j/i^iS/V и Н:M/&H удовлетворяй? требованиям эксплуатация при рабочей температуре
850 н 950°С соответственно.
Основные результаты диссертации опубликованы в следуггр'-х работах:
I. Служебные свойства плазменных покрытий на основе никелированного нитрида бора для узлов уплотнения ГГД/ А.Л.Борисова, А.Л.Гайдаргнно, И.5.Цуруль, г.Г.Лаврах, D.K. Высоцкий /} Поверхностный слой, точность, эксплуатационные свойства деталей магин: Материала научн.-техннч. семинара. •» Ц: изд.НАИ, -IS90. -0.47.
2. Взаицодойствио компонентов частиц композиционного порошка "никель-графит" при плазменном и газопламенном напылении / А.Л.Борисова, Е.С.Мороэова, Е.Г.Лаврик, А.П.Мурашов // Автомат, сварка .-1991 .-МО .-С .32-35.
3. Структура и свойства уплотнятелышх покрытий системы "никель-графит" / А.Л.Борисова, Е.ГЛаврик, И.В.Миц, Е.А.Емельянов// Авт оыат. сварка .-1992 .-®7-8. -С.20-22,26.
4. Влияние алюминия на свойства уплотнительных покрытий на основе никелированного нитрида бора / А.Л.Гайдаренко, А.Л.Борисова, Е.Г.Лаврик, И.В.Ииц // Теория и практика газотериического нанесения покрытий: Материалы ХГ1 научн.-гехн.конф.,г.Диштров. -1992.-С,139-142.
Подписано к печати 17.05.93. Формат 60x84 I/I6. Бумага офс.. Офсотная печать. Усл.печ.л. 0,93. Тираа f00 экз. Зак. Ю45в.
ППП корпорации У1фНГИ, 252I7I, Киев 171, ул. Горького, 180.
Текст работы Лаврик, Евгений Геннадьевич, диссертация по теме Металловедение и термическая обработка металлов
& о,
61 09-5/1282 щ арак*
Ш Ш.793-
jIMUIuMM
и экшшщ ошшшсш) гтд '
9 í " ¡Y" jUTilMUf-ií
Свдиваьносчгь О&Л&Ж г штмоъщшт й торшчосшй
обргёсшга шгшшое
ш сшскаше ученой е$@а®ш
штрт «шнаи©ш« нщы
ят&вшоаш
7 ..........
ЩЮфЗССС^ "ÙOpàVOWi
, ! I
Л 4¿i •
г,
fi i
fcï
F
l« A 4 »4»ífililí -4 JjD«h* • > Jr hmÂiâii' iUá, a
//
r-r W* Fi*
1ШШ * * Ф ft # © f # » Ф # # « ft # 0 « # ♦ t $ * # f « # # * » # # * * 0 # f # %» ® « » # #• ♦ S # » У7
¡fb Wtíffttf* ï'I'wl ЗДОДОД» MHHM«9«tH«i» 4/
* 4ft. " < fv ¿Í» V« » fr¿ «íw3? í'WifíV» <MI¡WV í> i 4" • 43
j® 1шт$щтшт шмшшщшшш
us
1*1 #î# »«к*
i 9 *
ft # $ « ft * « # ft # 0 ft ft # * * # « ft ft
V * »
ижпп л ¡.¿mm
mmmm ш
Híttil f îï tfV «-*е«ф*«**«<.<3в*0»е*91
47
Ц<8
Ц9
Б6 6\
%»•••« «¿»одчяй* < Í'»
Л» »> 4»*<vït s.*A !t'uAli.tw f /Алл?« • * ' I ^^»'vèièisà
fii 1 * í ¿Vy ** j #<£/ »s U-tili*- «» ií Í
a auuwiito m« © »M«
62 £¡
65
«грткмшкк с^аш» /¿^
«эдод&ошшо одели» т^ттщтятш ш шрюш И&
W»» i i№№J№%M ЩШ-Ш* »*«•«•*»•**»««#»• *"
^¿тшжхт* яччтмъттт тщкяШ' *•»•»*«*•«»»#*' /з/
T'eUVù i ¿¿зд ^imvmafÄ л;;
. чЛ V^ Í«11 i* ¿ti ¿V* * » H,> i í, t J-^lîT^jy* iiSi'ài *«*•««« «»«»ft«« /Зс^7
«»«listó до *mix.» -.пъ&щ) e<ofö •••••#»»**•*•» /з^ » жшт шщмюв сшрш /^з
- »ЛЧЖ^да ^'/nií.Ui > • *•*•*«»•<#*****•»#•*•<••••» /37
-ОДМЭД» *S W» №ДфЕ&г»< «•«*••*»««*#•**»*•«»*•••«.♦*» /3V
. шкцшй^вд' atósmi a.ii«|»i»i ••**»»»•»«*«»#»•»»«•* /3"<f
'u..« « да&тюош»» тррШ Шй» -/<£3
» i , г« «иШил «>;üm < i 'i J i. i- < a
ítJÁd /eíY
......••••»»»•»•*•««••*»•»• </¿9
- « tzussftZ СiT?^ ft , ,<>
fíl Q'jJ t
^1 it
if ътт
шт вдс А
^тЕ'гтшр 0 яед* гшити л пыщшд m
»,
4 îsmw
ттш чтещмятжтт
ammmm mwmxwm тт^ъ^т п штт ci чз?* »да» u»'^; % Ii J r&Wiíb шрш дате
i №..................
£ í| ьх>жм*т-£К*.Ш mm tt
> ж ..^a V - мл^та^'т те .'УМ. -
шшл к«.»
Ii ЛУ^ПСГ-^Н ЧЧШИХ г МП
j^mwmft*?! ^хихшш 1 Щ/Â fr
üv^w^j.ma anvm m wköjh
mmm^ jaôjw ' titi ^гл^^ч^аА'ш
г m^QXfv ¿ ЯТД»
Ш1УШШ чгчявш*р«г ттчшмг
¿Î Ni¿ Ав шм ШАв
-'»a;*. fî tSIAiVi îf
BN/Hije^ M/NÍAB
E
&ш*т» АШ/
I'iliMMl ЦМИ$ ШШШШШШ ШШ lift»
«Шш j»
:ттшшш № mmm ттш /ГШ* m
|tt««t«W "¿mm* ê
ш% .тиш'шш
в шшмт9 шш mm тшш тщттт рштт ттцт щм дмши
тфт ттшш.Ш.
m щ^тшш
атт.
iwmH) typdffiiH ш штшрш шшшт Ш мяфммс* -i
о* шттшрщтж
0А#а*8 m [h %]• i ?» ш mm mmm
mm ш wmmm А шшттшж
mmm шттттшт цшш* в
ШШШШШЁЬ Ш&м
лг -
шттшш » i««« щ «»&, с «
шад ядатшШт ш m
* фМШ* » »
ыс рщ
[ 4j* mrt ттттш / ш * ЦЦ1
/40О»»ШО V
Шшт 9шзд-
/
хтвш» /т Q»3*.*6»a m* Äf а
чттй ттт шзэш одш ups ямодшв оС «¿».««до «mit щ тшрат /т !§♦#* 'д» mm+z/ш мщшш
\ шш «вод ш «мм
ш ш
тттт шш тжтш шшжш шт мМ* рада » ^шттштштщ* ьт^тл » галошу m of3«««i»ô m «pu
ттт юшш шт тттттт ЩШш. Ш
ы/е
Q ШШШШШШ У'Ш&ЩЩШШ шш
тш& тттттт ш*
шт*.
шж
Шщ. ш лШ.
i f.
m » i
тшютт m*
4 fe*
* mmmi цшшш: шд .¿тещ
S- 1ШШ? щ
I Д1
шш шшттш ттш
шшша WW®»
оддоа s |iss#®at»«iJ
О
-áh-
Ш| ШШШишШШШ ш &ш шшшшшш ш m ттшт m тшш mm
ртшм |W9 $
m рм мштпдам одммю*
mvè
mm ршиш ш штттт
в вшт [s] оадешш шшвде;
ШШ ШШШ0ШШ ШИШЫыК МШ1
#ft шшшш ¿ra
to
yêWmMi
Ш
з
wm м
« «wOTwppw mm M / об * #4#/ цдо*
[t]# m шж» m
оддодоу шшшт mmm мтжшт ш
штштт ш в »mmm m тмтв a mmm [и],
»тш шшшш
[la - I?] 8
{'.И!' U
ШШ ШШ*
ИМЯ
§
шш 'ШШШШ»
0 ямямрвш и* шш íaiwi тшш »
дом*
Oí T с
m тттттшщ
ü№nm¿
ш^ш шттшт wmm /ШМфX/ [$i]t.
мши m»<¡ /мм él«/
Классификация процессов газот^рмического . -'■'. ттгшлст-гая покрытий '
Рис- 1-Х-
m
ДО»
ш mщ ifw«
Ш Мц0ШЮШМ тжт* Щ
яшшюш ш щ ттшш
щ тш ттт ш
m
теуде «ш m
Re
2Ш* тш шш [as],
штш ш шйтйьтшш» &
ф
мш ш
it m
m [ä 2ö]» à штш m тт&ьъут ш т&тшт
6fr
ВШШ ffiH* '
дау ©
:1Н$' щи*' g «швдое»
к»; dwpppm» шт№| ■ эттятш Шфщ Ш53"»
ш деда* mm* ш шm m штш*. тшщт limp m im«» тт$»ш ттш$ m ушш» «fifi »
итщжш штжтул тшттш^ш «зд»» шт шт
а шт шштшт тштттш а&адаи m шм тщтт s ттттщш мшш
iтшшт i»»: i ш
вдщйй m шш,ттщ
m
'ЩЩЩт-
semi ттш** Лш/ [si *
Wiiwí "шдаш штш ттм®
- ; «5 8 >' ■
•Основные типы строения частиц композиционных порошков
""".р. г;.....а —...........~7................ГЪ~............................. в:
а- плакированная, б,в- конгломератные.
Рис»1,2, :
Типы- смешащих структур трехкомпонентных композиционных
поройгк.ов . ' .
m ню« а» шл*$
»MI »
mm ш$ щтшт m
ш т&тШШ$M» i mm ми и,ш§
lit ша^ешя ш
«t» »if« *
am м жшттм «оде ш *»в»Л
«M Щршюв »
ао дм
тттй ш дао* гад тм
яявдо* щшш шмн ш ущтшт щшй
шй ш шшт+
шт штт ш црш
m wrnm m
ШШШ® Ш&ЩЩШ
ïmmmmm m тшы i
сщ/mvMUi m§ém»@mê ткшшм щ ш тт^штт
tmumm* Ш РШт дш«ю» » уштш утттт ш ■
«ДОМИК» -»If f
à
чшшшт* чем» ммш годареведда ш
тй [m]
тттттт оддаожу $wm в
щ
>* mpe tie оитштя йа m
ят тшШття m ршчт мш| 2/ штш тттшшщш о шш
4/ «гагат е mí
ь/ дэдю f»»mm ш шт^ттшттт в&ттшю® а ттшттштш mmi ъшошаюш а »ададашш ттмт i лштшыш iдедаий« .a mum
трушен мм
Il 1 * .<№№
]
mat тн$&ш9 ттш pmmrnyw щштшт мш um шштттш*
ж» мтмш$ тш в тшштт рмжшш тшш*, ттшт да*
m тълл* шть^шттшт тт^ш w&t « щш
.ЩМК'Ш
дда
шда»« Ши wmmttmMmmm «вила штт ismiw» !
Í»
дшшде» чш
m ш
Группа материалов Состав донрытш,Шсс
М Си 1п -ле
Л А'/
Макшмадьная Метод нанесения
рабочая тем-
пература,
4GG Плазменный
Газовяамшнкй
Гдзошимекний ж плазменный
950 Газопламенный ж плазменный
I m M et С О •
ш-д
.•Уум
Ж' ¿v ми
I Mi m m
$$ a/s/- м- м or
Hi
m
■m
m M-//- NOr
h¡ i m
500...SOO
SOJHU.
(NUSt*
I тви-М' /v/Dr
j
\ Ni -I Ni -M ;
'3 •
. X
Ni Dr-6M
Относительная срабатываемоеть и эрозионная: стойкость газотермических покрытий фирмы:
Рис".'1.4.
WWtflfr mw*№n m»
If GWt MPW B
m-M c
Ä fÊBtBÊÛÊA
IpMWi* Î&04
% « f ft»»
mMüpfM /Ä#
Ni- Cr-
№/ß N t;|
fpt*
SfflCO* ^WMi
f » mmmm mmmm m mum
m ~
Spray.
Tfiermo
Аш/ » уттшш Mo Ш m fi* Ш «
ШШ Ыг + H г й /14 Opt
ш шщщшт тщтщ Cr¿C¿ - N¡- Cr- N¡&$¡ . [Щ] *
Шшф штт штшш штттттв 40«»«?4 m» ш штшт мш* m шф»ш шштжтж ««Af; im^pr i: M' *
fiMtm тшршш [ш] m т&тш m "м адм» / / * «meott /ДОМ «щ
» М? * H¿
iöQ#»»IÖÖ Щ* t« wrn^w iM^Sflpl «89
ft.
ê awgrmt жжртоеэе та ш туш
м- с
m шт»,
[fiJ íS»i«»§»#
¿ Л
+ м
1з
fié?-NiCr f4*J* «Ж mm* mwmm
í аиемш щттш ш скоростях, 0 /&**«40 è/T>G ¥ /ХО.^ЭО U
§ш® шш i «а
1ша Яг + Нг *
^т S so % /омю» 300 V
Ramzy
-3-.6
M-B/V-M Cr [п]ф
A/i *
4Í уЩ
ы Cr ** в Fe «• ^ es^i
штшшюь Щй. тштщш ш ш ад » ы? %
М*
ШШШШ й
mm wmro
ттж штт
m
ШФ ш [ш]мм ьтттшттт тртт lM' # m 0 р» шшшжти шашшятяш тшт т%
mm явию. жиш$ чтт m n о
40**»l¿& «ш it mmmmmm ^mé ттшш [ш *
от [ш]ф m м$тмщт m штш шш тот те [м$ т]. штштм ттт мш ш
ЁШЖ VùfW&ÈÊiyÊÉ mfaüMÜSfllUMtt
m юяйшЛ
яш m mm шттшш* штттт ш штттшт*.
тшмш штт
(mm^ mmmm
ШШШ жттттщ
mwmm ш штщш a ш
m
т&штш ш щршы а щ
ёшшшштй
ШПЩт- щ 0 танк*. амтеыЕюякВД
тттш. чмт-ш ш »шт
i ш у
щ
wt* тэт?** ш та тттщш %
it.
р,
m mi тш%шм$ > s
яштея щ|р|мш шхдшттш m тштшт
ззшк гввдотвь в мш шштщтштш шятштттттвт
i ¿в
mm G&Mtmm, у догами вошвртшжж мшштвт трвшю -
ашяуааажа авшпа* Ö щяеское шшс
э одрвшшш
фи» ш шш&штшштт шедш ШШ ж wans* дерт s
ja âaùâ ЁМШМЖШЁ: ШШШШ ТШЁШШ. OàtADÎW»
m« а Ш1ю«» шш« aott *ш тошо
шши ШШ Ж Граи
¡* tt @f ендокенвд» » ш дееттф-»
жщтшж^шшж® шкшшш» штшшМ ж^шйф^ш&шшшай. Eg* тшщ&тщш вш«
тара« ошшшмтш* »«рае еазэаго с шттюяяр да»
!»* !
замедо эдцдак* ш шщ оде фшю ттшш шь*
i
вдкисш уштшттшт ^Шшшрш тжршшМ» Ш тшшт
яи» «
i ш
m тШ
ист
W
il отътйъшя © мтш рштш
шшяшх
2* тжшшш*т шшпшш япроввд ж
m тршаш » их «m* Шуи» «шда»
шкедшу «здтдежк «довдпдо «:
аодкавйдое» явдыяй » i««!» йнсаш. х: «р$*
шмж щщши s eoeme дотшсошшс ршш Ш* '
ШярШчтъ д^ттштт m &тт§шшт мшшшйш додошквв я Myites ^юдежтояш* ашршШ ш раджкгюшшЕ т*
mwmiLk ожтшт и ш» шоддодоь;
khU ftffí» 1Ш$Ч&Ш ш&ош&в «
Ш№Ш
ш шучтт ммш шття ттттттш» mm тттт ФШ ш^ттщт » ъттшт шдаов* штшшм^* тщр*
tмша» ШЯЮФДО »#0»®* В
ажо&л швучпшш тттт тшжт да д» ^ш&ш« адата /ддетшвд* ашшвй «w m&msm/ i ашршш®
/шшчющошше «4|жюш s»»» т&№№ ш шшй вшмшэшшв wo et wiisîi щйр&шо о задш-
ее/ *
ш тщт» шшшчвшов дооддодого шш{ ттшттттж жтш» шж дкшов лооодовдвдое ошшш» a« «эдод
дотиюквдаафювов тштттт тштт$ »» st »««»i îMiî«^ii||«à ошт
от ттштттт шшщ тдшфтоо&ЖФ йстмш шршша» а
шш число о юешт^тшй тштшж$ шш mutmmrnmm тща /шш
ЗШЩ0Ш О ЩКЩ90СШ Ш0Ш№Ш9»
; ттш/ш a im дшши ■ - :
m вттш гщтт mmmmmi ш* ешс
2« ¿«i«
I?
%
ш штфт щттшш ршштт ттш
Щ
m
■> Mai
m/H¡/cf
шоштц щтш tQm&mwmm ршшштт mm» ш&ь»
шШашшь жм m шштття вфшттт мк«
I» » / 'Ыг/С / M ШШ а / /
mmemtmvo шалтш* mm тш мтщт* гтшт&еж фгш "штй* тжршт
il^'íl'ih
да» tú тта ттштш а Ш1 mi mw ш» шршм I^agvtft [öö]»
: ' Ошш «9 мкяод яеддееми тттш ш т/дттшм шздш*
«¿ шт m р^затша гмдоюяэд [4Q$4i#m9w]* dmt той штшмт «wM'' тт&отшш тттт*
тш * тшш мм«» шфщттш шщттшщ. m
- яд-а^лл. & туш
mama m ^жш
N; (со)
и /у; +
дар;/
ЛО ЩШШ1У1 п.),
I« 1Ш»1 9ЖМ
щфш$ шшт
ЛЯ» А Ш&Ш ЯМКДЮА
шм тштшам
мм» m Щт
дадодо чштш т№ щшхго
ш§ш юкаяшмшш ттшжш штт. Ш щттшшт шит шшттш m s&w тттштш
ттття m тшттшщ mamm9 -¿¡w
m л/гНч ' Hz о /ш isái/ ш щмшутш тмтжщ& щрш '^шммш: / ^ / / ш Pdc¿?2. / [99»т]+
mm A/i/c m ¡тящшяш вга&ш&тэ» ше**» ритт » шмшм
дшшшшшшш опврвадй е мш№$шшш л&шяь»
I1Ï1 / / ш I / а*^// / ém тщчши тшштшштм шш тда» ш
»ШКШ Mi
«TV J
«л
Iфоцеоо «tu
19ШШ d*8
в
шрошшв /офШ
%+ик* еадн^й* S ш>Шв ЮМШШ
ВОФВЖт
¿^шдадшшь. гдаезадщда и чмяяяш тмттттт шданкш Ш тттшш шшш» т^тшжв и тттт шш* »
дюшш дш w&mu о до хаШХЮ » м»мшшм
ршждошм тш&тш «аякроскоое OSM ш^ршшш труш* щт шш m жшо ~ m ашшжшжщтчтшт ттш®ш
Nôophot — Ойрот* мм sawоэдшдавд шш^оа цуга досдашшша горят а йшшшш»
¿¡т шотштшжт шттшш щтёеш в о&шт чаем кшшжшншл щрощоа скда: ¿(ршьэдаша ешшишед декмшк ©тара то® тттшш из д&шъut тш тттшш ctgyn. Она oöeo~ тшшш в цдодосо одзда t-momammym отшт здзфэдешш фораш ««ь ш ее шезш*, зжед дро«з хкфоякошю шмодо*»
ж оедее^ашш шо^ш^вом тхтМ даиь*»
ФМЯЙЩ шрсщшша сшпоёого
дзет шши ж т&шшйшттмм. здюотк m iWi « ив* .
шйьзошшш ираОср* # 0*пг>;/г>е± % здк^юю шдошясш# яашь
i¡$8Gg 4МШ ДОДОЭДДОШО^ ^шшшш но
ШЛ* ô деодтдо доошкяь шшш * m Ш!
¿да №шт>шшт тшшШтшт ш шшш a «#*
шзозишде тдотш. тш, м&ффшттт®т
мого «ш /äW Ш] » сдотдадоод йшт штата о ашюьаодоша* уедоодна Шйтттштшшт тщшчттт шш» «ш МШШдайШ ВДОШиядаэЮК Ш лсдошы
[хс&. да»] *
^«эдшыЗ то» чряот ш&шжшттж тщжт » тхошт т* отшит ш т&т йфШшш ш гшшшт'Л -вздув ттштт дотн»
mâsmm й шшэадошшк -фштттш mvmßmmomm
íi'É Ш
------- Ш&учммъ Си Kol О ШШШЩй «г w
щедш© Ш^Ш» GOQf&amSQ Ua, 1У# mm*
« За, « ш Шф ттшы тм
шшттм шшттттй стяутт* шш одаеш с уад&дакзд ш [№&]
Й^* дошикг
^^^pÂSft^^^^^Î^^^S^ '
вддадовемезж* шшш$ттшт- rnmmormim9 ртшшшшт ü* Na о phot /ОДдешД да дашгашшк » НЮО
Fl
ш атшш » т&т шшь штт шт mm*>mf
ш mm*
rSfffô' fX05» Ж1~
шиш« додешас шшш мфо&дадав ш ШШ' m*
тттшш ттштш ♦ ш ш& тш
«»ШЩ h ш» мпм flô?# : шJ #
щрйочоШоою» ут&штттт тштшш mimrnu ттш^тшШ^ tea йсследоааш в интервале 4Û0*.»700 °Cf а
щИ сксяееди В h/- Л? - до 950 °С.
Шттшт щ&мтт на воздухе, цри €ютес*ашшй адркушщ,
i»ä« щ® ¡мш» шшршш веса образ- i нов бое шшшш из эош шдава, шт шттртч&тйШ m im всех адшдавдщх еостешю 6 часов* i
В качестве объенша дав нрш эдошШ®« систш шн |
!
aeaiHppa^? бьша выбрани обрата о щйшшшш йэ титзтштт
!
даршсш ?дарои Ш ш НйГ# Для ©кешфаштв шшибаж ыт$Ш шттшштш форш размером! ¿ Х4 ш« Л - 20 ж. 1Щт од-лзавдров бши закруглены» so щбешш раоФреошшаиш покрыв да ! «рощах в щюяееее отштш* Штшттт основы да шшдешн йрдаш ШрШ сшшв дачи I
йсеащошвдя проводала ш усяашшш» ¿погдехдо* которой aso- !
фа&еиа на рйо.2,1. ¡
■ !
Оовшаш частями ушжтш явмжон mm х, к чешке з агоии ;
ршс ка щшшшвоа иодвееде а дашамзя m 9 с офаздам 6* !
гель жмт g &брттш оцутаетт в шть 7 с ошштовш дедодото»
йт тшш ттшшт шщштш ^шттщш* М&ттш® температуры образца тжшшш & тющш яершдары £б»ввтш m которой тонрш* m Mmmmwm®mmwm$mâi прибор, производят вшт шдаеразуры s m ре$даровяу о фошостш Х0 °С. Дк.я установка ну-
I
.да ешоадсда. сдурит о|акан со шм 10» в котором находятся кон- ; ш оддооарц« швецшшшше дродазодш с датервадозд ш шцуя о 1
»WO» X » ХСГ4 г,
'¿ж тучшт уштттшшт тшрвшit шоша вн
- ¿г/ ~
Рис,2Д ■. Блок- схема установки для исследования жаростойкости покрытии:
■ • I - корпус весов.,... 2 - чашечка, подвесная нить,
13 , 4,. 5 подставка под весы, б - образе:-, 7 - нагреватель, 8 - корпус печи, .9 - тигель, 10 - стакан со • льдом,- II, 16- - термода|>й.г 12 - контрольно-регулирующий прибор,. 14 - устройство регулировки, 15 муфель печи.
Ш Of
«ü ш»т rn^iw » tum шшрда тжтщ*
г«з«& дтттшт тшшмм
mm штмтв й шт ш шшьш
Штш- ¡®тшт? шт ш
СЛШЩ» « it
тттш^ш
тшти яттммде » тмял ш штш it*«
ШШШШШФ ш шшшш дадшкйе Cs*
даьдо вд^ы» а »«да ттш$ тт&» m mtwrn w» m яштш ш тш» то» шт щтшш шшш*
от üwtei« одет г«|щ вздй* шм^
а шшш штшш -/штттд, » офеэ шм/ ар
« @#«§»â да « «шщш яш шт #cHüéí
дошкдот зщщш» ш$пят » до мкаядо m отш1 адш«1>» » в
м» ¡ш$
* ^ши»«««.'
»*
fjulfVi
f
ттткт'Ш ш тш ж msmm-
шштй [шЗ « гщшттш ъюитт* щюзтшщ&ш мт-
шйЗШЙ© ДОВОД £В8ДО ^ШШШШ
S ШШШгЖ МШИ <Ш!ШМ шш ш&шж
s шщт <ттшш> m w
tX¿0] * ■ ЯбООДС ШВДШВ S ЩШр»
ю» тттшшшт щтееои9 sщтттт s мш един«
' ш*
тт.
* И
Ama
ашш* îîê&
If 01
•4Ш
«
wmm ymmoim* »шм шттшь ^шмт Mm » шшюш |шя« да тм шттттш одет» с aw шшю ¿щмтеш ^ттшшт ш оадэ тштшт зтщр» ш* шЁтшшшщм Ч6ф0& швш*
щи шшт одшшюй адют ттттут yûmmm&t
im т$ттт mm sm9 i
шшоаш у&втж* ттш ми mттш тт$шшш отш сшшфшт уштш* т$ поштт шшт*
м mm^ns&« штшшшттш Шт&тШ шит* т$мт явн» шчо&ш êêgmmmm ттедишь ш^щтшшт m штт т% шнрш ш тшшшт m сшше шждаю отшм*»
mu fшшщш*
ттш ттшш чт^о тот & штяш то~
шшш m o,i m 0,4 m w тшш доаддаа до ût0*> okoïnhs«»
m ш&шш шттш m ílb ш &шт» тъш m в £ш]*
¿№ тшштал тшт*шштт едоздк ршшмтж mшттш ш шштш, Шт штоттш ввммшдо ш«
Ш щтттттш m pa<w¿. &шштштъ со&юспю е ж»
ФШш тшт ттшв ¿av. -.
4ms щтштт ш»»ш m mm^mmt m мщт» а i» ^mmà m шШ »«да ооеэушдо через рвеш-
lu J ттош з, iштш® шмт 4* Ртозгшш* m
¿до то^&щ тштшш m тттшш шттш б асй^шаша рша /одошз деям* © дадоздов чжшх жл/*ш шшь*
m вйш&х jUit да» » ододошЗ* дордашйй шш 40 « шдоОДт % immgymsw уотюшш тттт уотшштгь й фтштшт ттшв сод ршш уятш и $»*аоаой саде» ¿JOS-m тш мтшит шедод s т^шшт^* тштштш швшттш ть> штщт шттт ттша m m
##ащмш хшшадш лжвд. тйштtft is ддоодвкез
* Здошш рр§ш> шттш m ^тщтш ш аф^
^рошк^ gÄM®»» M» шшшi» в
и^ж« ^ м с тшттшт»* m шюгся«
Елок - схема ' установки для исследования аэроабразивного износа
«а §
6
7
Р_ __ _ _ п
*
1 - компрессор; 2 - трубопровод; 3— сопловое "устройство; ■4 - печь сопла;- 5 — капиллярное, устройство; 6-8 - дозатор абразивных частиц; 9 - поворотная платформа; 10 - печь' поворотной, платформы; 11 - щечки крепление образца.;
' ' .о *
12 - образец; 13'-- шарнирное устройство; 14,15 - блоки питания печей; 16 - пылеулавливатель;.17 - основание; 18. - блок, измерения температуры газового потока; 19 - рессивер. .
Рис.2.2 . '
tim штш %н ш шштмш щтж* mmmmt тшшшшт
штт&тш штк в iщш» о* m m so vvT*» Оворшь шт» шиш да еодаа «ш» шщ«» дю Ш si»(TS Irnmmwm ti» ¿>шзс>& дажа« ÄO Ш) °0 Й шш? ЕЗ^ШТЬОЯ « шиш fi- ^ Mil p^fM тт& 4 i i§9
ифшш « тжвшшшт штт h ж § ж 3 ш. а eut осдодо мт^тшшш и ©«да*
едоавошюй «tí»« »шш» шш шшш
Ö ШЩШ S ЩЩШ, ДО OflgttS офд^даи
'Шмъо?Ш1 здотсед ттшшт отот о шм« -
ti шямвое* дакдео йшт %тш%ьттт удоодиш» ттштш** та ш^штш ттт&т пе^шш $шштттт ш тт$»* »¡SMi о ямммдоом айювмшх ясонший s вдмшде отш m ш®* ¿^з* ттш утттт&'ш
о0штш m тттш |аш* ъшщштт m тщт Ш
ж 11 at 0»С жшшш at* ш дршдошш ш шттшш » ш»ш»й тттт е но* штш шш¥$ттшт и* тттшз® m жтштшт ттшт í2$ 1лтшттш шштт ш твшпум шштёшшё тшшттшш « ш** m йштшт шт/^тшай «mt mué m шяттюш ®т**-» ш фтт ¡тяттш* луч шт m штш шш хе* чшъ <нятмм$& тэдад» та тжш «а» 9,а#? шшм
» сь mettront if да лу*
шш л да ад&ад g®»»» «тш$# ш**
оат »щда тттш ишбтЛ Сдаяш
яешважж à m ямяутш-. m- ómtNfy«
адш дозяшдо т&шщ- ш шшшшь» ши ядомйний
#фм« шшшша ад»*
Схема установки для исследования усталости материалов в условиях коррозии
1 - усилитель2 - осцилограф; 3 - пересчетный прибор; 4 - самописец;'5 - частотомер-хронометр; 6 - фотодиод; 7,8,9 - .оптическая система; 1С - тубус; 11 - электромагнит; 12 - генератор; 13 - пьезокристалл и сосуд с раствором агрессивной среды; 14 - ультразвуковая приставка; 15 -струна;. 16 - зажим для крепления образца; 17 - образец; .18 - источник света;; 19 - растятаи для :крепл.ения- струны.
Рис.2.3
тт^штш юшш ш тттош шт^ФШи
. Im oMw штжттш шм^ © адошшюй ®ршт
щм £4« тмщт шашет ^ш» »
штШттй штштшш qqqm* и рл» шшшш«
ш ш§ чт täfimsi щ нее» ефами
цдаихш х^кю^ i шш&ж шт&я&ш » сведут*» Ш да*
304ШШ ВДИВДКЙЮ «ОНИ Р630ШЩСШЙ тшш9 ипш® Шф* те« tmwm&m т^ш ш шт^тшрт ш»9 сздаз?» ш* «йшшя 1ММ «доейшсл шэд хтшт мтттт шюш /»»if тш№& 130 ш, доездт* наш £0 ш* m* . woo ùpgwm/$ тшф*тм шжшшшш тшт$шт ш* ОДккмп деешдо » ^wtt Ф ш m щшт mm штш ш ттт ттшнтвштт* модус ттт шттт m ттт, шт&ш*
ттшщшшшёь« шш m содяоа m тшФштш в ттш®т$ трттшщтттй ammw |шрш* с&шшш wmrnt Ытшш §тфштт шт»i ттшш «put tt ттжтт в штттщ* шфштт шшш вода* оОттш $яттмш » тмтст Ш|1#§
штщ шттшттш ттт»I мш# ташшш! до р©** 1мо«шш в шшi мши щтбттттт
AM/* в тж шшшшг -ттаьш тм* ттуттт %тт щшм«* щшышЖ уттшь m щттттщ ж шттт тя&ш* Ш адю* Шят штт m $ёшЩёштш шшш ©«»шш»1»
m в дшт mumm штш* штшт ттттт® лтт шт шттт м ш чиюту шш мшршр*« t шш »$§**
ттт Шм «ем«» общт, «ташшшё о додоежинм а «и шщш шштштшй т&тт$ тФтттжш röte ош да вдкВДаа тшш* * двроI аде ж» ten« «i жйшй "
Ш^^ШМ ШШ ШШШ^гдШ ЮМ«1 Hl WÜMW
шшщ mmmtm^mm^mm с тятт ш тттш®* m§wmmm&mm тшшщт тмъшш Ы än*
фтт шттю iштмш жттшшш лтшт ттш ад^и»* го mm дошмика, чтш ш чттштт стшш «к щлъш* щтш® ш wmmmm шёж&щш шю&ш йфшт «№*
1Ш> ШШШШШ ЩвйЩи.
Ф« ««i* ¿¡дою ütrn »ж» Ö офшкт SHÄ мш«*
ттт ш&Шшт jiem ¡шш im« ршю шш^^* т$ шшвщт Ш1ытт ищ^тш щш^шттшш <mnmâ со»
тт%%жщтщй лм шяш^т* iwm ШШ!» о иш скш» лведйув? зджэдюеам mmoiu йттщ шттш вж~
im ш дооюшо« ш mm ядоядандо m уоздюде*» Ж тш » шш шщ mm m тшш%т* Шщщттш ттштп wetom «oöe-
Шт ввдат m тшчыът ттт шр^тт тшштшш и§** Фттщт «шзддок* »тштт ш 'тшт^Ш&ш уотаяовзшй ?#§*»
ттшщт» шттттт щ»» дашв /ШТ/ шшш wtm »тшш$1ж шаттт* ш шт шщ&тш
yÄÄSÄÄS ш Ши ШШШШ ШШШЧШШХг ЯШ*
мод* <к№дов мт&шгт в шжмшш* «юсидотадшдо иаддодо»
Л о S оЯфвкОД, 1ШМШШ л
ждет * Шттт Ыттшттшщ^ ттшщ & теш»» е® тк&Мшк «Ж т^шсщх т^-
ашшж ы' в шшшшщтт тшшт ттшщш m äo » ein • 1Ш| ш шш шяхшшш аршшядтшшвй те***
адда /n) g «шшш ттттт
жщштж тяейш& в^в /V/ т®жт%пшятш
ОШШШ 1ШШ Of ^ л ДО ¿2/5 - i л О. m
a
a
i» в mmmmu m ж
шЛ Ш Щщш..fïKlf,
¿n a"
ST
Nf
Ш)
ШТ.
» iOIWI
штюй
m
S -
аО_ ' <2
Cl -
& m зйКПЮ» вДОМДО / ê m o«!$**«0*ä ш/f _ _
QtmmvmmßL дфржШ штш fut*
шш$щт ш лшг » Ô«W ЩИМ.ШШ1 с
f » m # Ьщша «mcmso мм. омг s док
шадшш* шштт ш шузш ö^KT0 ш« » тшш штттш ршшь
Офгш* M шшпшя! шш « mmmä тщштшт
£ ' « ШфшЩ . / » о «I
««да ш а эдмо& ? адшшч» шш 10 щ* m m m mm mea» о »те» доввшге да шштшшшшй «йрмем te с j%mm та
яуте wi^ шш » ж#«ш ш# деядое штттмтш . at
цри xaorwm Аззт /ашшада» ШйМШШ ЙЗДШ«» «до» ша/ штттт мжшш m яткттт штткшш чт* mm ш шъшшшш m щттть ттшштт m Ш Ш»
tsttn«
rnm&m и
кг©»
ш ш m тзшшт «м
§д# с&шш мтшш ш m
шш в мрвюю» доме» Mm
и*/* Лшашц* *шшшшь«9 Л
«I * î! /feMQSlMtil адиш»^»*'
мшё пшвштъ/* штштшттт тт шк mm , шя&ш ш tup« * штлр* * лщ
Ш ШШф
ГОСТ 170%Ш
шш ifwm м
mm m*i жт дам*« mm
mm на» *ш«йыыш«*т t
átf /V/ Mg
щ-
m.
а Ш i« «м*»**
i USV --
маМЖ С
В
-6Н-
■miÄStat-iui*
iäüУшт тщшщт
-tótf г»?
sc
Шрщи зрюта додо дак ш шдаг
датр фооду ««f дееятчво f аш
г> о
*
V
if
да
а
ЯШ* ¿S3T S
да в comme
Ж g яМдаО» " 1
Шш ходом щзг шэеиомо ш*
ОД « I
i* ¿»«У« I
ÍMI
/V/ a J * /V/ (Я J
.Ut»'»
-
Похожие работы
- Газотермическое напыление порошковых материалов для получения защитных покрытий с заданными свойствами
- Применение электродуговых покрытий из бронз и псевдосплавов для реновации и повышения ресурса узлов трения судовых машин и механизмов
- Процессы нанесения и обработки газотермических покрытий и технологии изготовления деталей металлургического оборудования и металлопродукции
- Разработка высокотемпературных защитных покрытий на углеродсодержащие композиционные материалы применительно к особотеплонагруженным элементам конструкций авиакосмической и ракетной техники
- Создание на основе газотермических покрытий поверхностных диффузионных слоев с высокими жаро- и износостойкостью с целью повышения стойкости медных деталей металлургического оборудования
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)