автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование технологии электрохимической обработки деталей ГТД для улучшения качества поверхностного слоя и стойкости к высокотемпературной газовой коррозии

004618348 На правах рукописи

ХАМЗИНА АЛЬБИНА РАСИХОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГТД ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И СТОЙКОСТИ К ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ КОРРОЗИИ

Специальность: 05.02.08 — Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■иоитт

УФА-2010

004610348

Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения в ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, заслуженный

химик РБ, д-р техн. наук, профессор Амирханова Наиля Анваровна, проф. кафедры общей химии Уфимского государственного авиационного технического университета

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Проничев Николай Дмитриевич, проф. кафедры производства двигателей летательных аппаратов Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева

доктор технических наук, профессор Атрощеяко Валерий Владимирович, зав. кафедрой оборудования и технологии сварочного производства Уфимского государственного авиационного технического университета

Ведущее предприятие - ФГУП ММПП "САЛЮТ" (г. Москва)

Защита состоится « 5 » ноября 2010г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д-212.288.04 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г.Уфа, ул. К.Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГАТУ по адресу. г.Уфа, ул. К.Маркса, 12.

Автореферат разослан «¿5»

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В современных авиационных ГТД широко используются жаропрочные никельхромовые материалы с повышенным содержанием хрома из которых, например, изготавливаются лопатки компрессора и детали сотовых уплотнений.

Детали сотовых уплотнений и лопатки компрессора имеют сложную форму, а к качеству поверхности предъявляются особые требования по коррозионной стойкости. Применение большинства известных методов обработки (пайка, высокоточное литье, электроэрозионная обработка (ЭЭО) -для уплотнений; вальцевание, фрезерование, шлифование и т.д. - для лопаток) является для изготовления такого рода деталей не всегда приемлемым, к примеру, при ЭЭО сотовых элементов уплотнений возникает термически измененный поверхностный слой, а также имеет место интенсивный износ сложнопрофильного электрода-инструмента (ЭИ).

Отрицательными факторами обработки пера малогабаритных лопаток компрессора механическими методами являются прижоги, неравномерность структуры и свойств в пере лопаток и в прикомлевом участке, что оказывает влияние на долговечность работы деталей. Реализация электрохимической размерной обработки лопаток с применением станков на постоянном токе используется как черновая операция, требующая последующей финишной обработки.

Одним из возможных решений данных проблем является импульсная электрохимическая размерная обработка (ЭХРО) с вибрацией ЭИ. Существующий уровень развития технологии ЭХО с использованием станков на постоянном токе не позволяет использовать технологические преимущества метода импульсной ЭХО (на малых межэлектродных зазорах, с высокими плотностями тока), заключающиеся в изготовлении высокоточных деталей. Для промышленной реализации этого процесса требуется совершенствование технологий импульсной ЭХО и разработка оборудования для их реализации.

Перспективным является применение электрохимического полирования (ЭХП) после ЭХРО в качестве финишной операции, исключающее операции ручного механического шлифования и полирования, что обеспечило бы требуемое состояние поверхностного слоя деталей ГТД для повышения стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

В связи с этим исследование процессов ЭХРО и ЭХП никельхромовых жаропрочных материалов для разработки прогрессивных технологических процессов является весьма актуальной задачей.

Цель работы:

Разработка технологии импульсной электрохимической обработки деталей газотурбинного двигателя с последующим электрохимическим полированием для повышения качества поверхностного слоя и стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

Задачи исследований:

1. Исследовать электрохимическую обрабатываемость никельхромовых жаропрочных материалов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ с целью определения состава электролитов и технологических параметров, обеспечивающих высокие показатели процесса (точность, качество поверхностного слоя, производительность). Установить влияние легирующего компонента хрома на высокоскоростное анодное растворение данных сплавов.

2. Разработать математическую модель формообразования при импульсной электрохимической обработки сотовых элементов уплотнения, учитывающую технологические особенности схемы обработки.

3. Исследовать процесс ЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ для применения в качестве финишной операции после размерной ЭХО.

4. Исследовать влияние поверхностного слоя сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ после ЭХО и последующего ЭХП на стойкость к высокотемпературной газовой коррозии.

5. Разработать технологию ЭХО с последующим ЭХП лопаток компрессора и деталей сотовых уплотнений ГТД.

Методы исследования. Объектами исследований были выбраны детали ГТД (лопатки компрессора и детали сотовых уплотнений), изготовленные из жаропрочных никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР, ХН50ВМТЮБ. Для решения поставленных задач использовались современные методы изучения электрохимических процессов. Исследование кинетики электродных процессов проводилось на потенциостате ПИ-50-1.1.(±0,5мВ) с использованием вращающегося дискового электрода и коррозиметра со встроенным АЦП. Особенности высокоскоростного анодного растворения сплавов изучались на экспериментальной установке, имитирующей процесс реального ЭХО. Разработка и отработка технологических режимов велась на электрохимическом копировально-прошивочном станке 4420Ф1. Контроль точности изготовления пера лопаток компрессора проводили с помощью трехмерной оптической системы оцифровки ATOS SO 4М. Фазовый состав поверхностных оксидов после газовой коррозии, определялся на приборе ДРОН 4-07. Свойства электролитов (электропроводность и рН среды) изучались с помощью прибора Dulcometer типа LFWS 1 С2 с константой ячейки 1,0 см'1 и диапазоном измерений 10-200 (iS/см. Качество обработанной поверхности оценивалось путем измерения шероховатости поверхности на приборе «Профилометр Абрис-7ПМ» (ГОСТ 2789-83) и изучения поверхностного слоя с использованием фотомикроскопа ZEISS Axiotech 25 HD.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований влияния состава электролита и технологических режимов на выходные параметры импульсной ЭХО деталей ГТД из никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

2. Разработанная математическая модель формообразования при импульсной ЭХО элементов сотовых уплотнений, позволяющая повысить точность расчетов ЭИ и формы анодной поверхности с учетом распределения напряженности поля в МЭП.

3. Разработанное приспособление и ЭИ для ЭХО деталей сотовых уплотнений, обеспечивающие необходимую точность позиционирования детали и ЭИ на электрохимическом станке.

4. Технологические рекомендации импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ деталей ГТД из нихельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

5. Технологические рекомендации ЭХП деталей ГТД после импульсной ЭХО для повышения качества поверхностного слоя и стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

Научная новизна:

1. Для совершенствования технологии ЭХО деталей сотовых уплотнений ГТД впервые выявлены закономерности высокоскоростного анодного растворения сплава ХН50ВМТЮБ с повышенным содержанием хрома (33,5 %), характеризующиеся глубокой пассивацией поверхности и более положительными потенциалами анодно-анионной активации сплава по сравнению с никельхромовыми сплавами с меньшим содержанием хрома. После ЭХО формируется поверхностная оксидная пленка, обуславливающая стойкость к высокотемпературной газовой коррозии.

2. Разработан состав электролита (42% Н2504 + 35% Н3Р04 +23% этиленглихоль) ЭХП деталей ГТД из никельхромовых сплавов при обработке в котором подтверждено наличие петли Жаке, а также технологические параметры, обеспечивающие шероховатость поверхности Ла 0,05-0,08 мкм.

3. Впервые предложен метод импульсной ЭХО с последующим ЭХП деталей ГТД из никельхромовых жаропрочных сплавов, способствующий снижению шероховатости поверхности по сравнению с типовыми методами ЭХО в 2-3 раза и повышению стойкости материалов к высокотемпературной газовой коррозии в 1,5-2 раза в результате обогащения поверхностного слоя хромом из-за избирательности процесса ЭХО и образования оксидов хрома при последующем электрохимическом полировании.

Практическая значимость:

1. Разработана технология импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ для деталей ГТД, обеспечивающая высокие технологические показатели процесса: скорость съема 0,15-0,22 мм/мин, точность обработки 0,03-0,1 мм, Яа 0,16 - 0,32 мкм, качество поверхностного слоя без микрорастравливания по границам зерен.

2. Математическая модель формообразования при импульсной ЭХО элементов сотового уплотнения, учитывающая обрабатываемость материала, позволяет обеспечить точность обработанных отверстий путем оптимизации толщины бурта на рабочей части ЭИ.

3. Разработаны приспособление и ЭИ, обеспечивающие подачу электролита в зону обработки через отверстия (0 0,8 мм) в теле электрода с

описанием маршрутной технологии его изготовления для ЭХО деталей сотовых уплотнений.

4. Разработаны технологические рекомендации по ЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ для применения в качестве финишной операции после размерной ЭХО и способствующей повышению продолжительности инкубационного периода при высокотемпературной газовой коррозии деталей ГТД.

Достоверность результатов исследований. Результаты диссертационной работы и ее выводы являются достоверными, научные положения аргументированы. Достоверность полученных результатов базируется на использовании современных физико-химических методов исследований и методов математической статистики.

Апробация работы. Результаты работы в целом и отдельные ее части представлялись и обсуждались на: международном симпозиуме «International Symposium on Electrochemical Machining Technology», Germany, Freiburg — 2005; Международной молодежной научной конференции «XII Туполевские чтения», Казань - 2004; Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов, Москва - 2004; «Материалы научно-практической конференции, посвященной 95-летию основания Башкирского государственного университета», Уфа - 2004; Всероссийской научно-технической конференции «Современная электротехнология в

промышленности России», Тула - 2005; Международной научно-технической конференции «Современная электротехнология в промышленности России», Тула - 2007; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Муханова И.И. «Современные проблемы в технологии машиностроения», Новосибирск - 2009; И Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», Иваново - 2010; Международной научно-технической конференции «Электроэрозионные и электрохимические технологии в производстве наукоемкой продукции», Москва -2010.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 13 работах, в том числе в 3 статьях в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент RU 2006115436 А.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 202 страницах и состоит из введения, пяти глав, посвященных анализу литературы, теоретическим и экспериментальным исследованиям, заключения, списка литературы из 107 названий, содержит 29 таблиц и 109 рисунков.

Основное содержание работы

Во Введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В главе I проведенный сравнительный анализ различных методов обработки для деталей сотовых уплотнений таких, как пайка, высокоточное литье, ЭЭО, для лопаток компрессора - вальцевание, фрезерование, шлифование и т.д, показал, что наиболее эффективным и экономически выгодным является способ импульсной ЭХО. Существенными недостатками методов обработки деталей сотовых уплотнений является наличие непропаев, измененного поверхностного слоя, брака, т.к. технологически затруднительно обеспечить толщину перемычек (0,7 мм). Для лопаток компрессора отрицательными факторами механической обработки пера являются прижоги, неравномерность структуры и свойств в пере лопаток и в прикомлевом участке, что оказывает влияние на долговечность работы деталей. Однако существующие режимы, составы электролитов и технологические схемы, разработанные для ЭХО никельхромовых материалов, не обеспечивают одновременно высокую производительность, точность и качество поверхности, что требует совершенствования технологии ЭХО и оборудования. Анализ закономерностей высокоскоростного растворения различных никельхромовых материалов выявил отсутствие данных по ЭХО сплава с высоким содержанием хрома ХН50ВМТЮБ (33,5%). Проведен анализ существующих методов финишной операции лопаток ГТД, согласно которому применение метода ЭХП способствовало бы исключению операций ручного полирования и шлифования лопаток компрессора, а также повышению качества поверхности. Использование традиционных методов полирования профиля пера лопаток (виброконтактное полирование, объемное шлифование, ручное шлифование) не позволяет достичь высокой производительности при требуемом качестве поверхности и точности обработки, но самое главное -невозможно полирование кромок пера малогабаритных лопаток (толщина кромок менее 1 мм). В результате известных способов полирования в поверхностном слое по всей толщине лопатки образуются сквозной наклеп и прижоги. Анализировались составы электролитов и технологические режимы ЭХП, обеспечивающие требуемое качество поверхности. Рассмотрены механизмы ЭХП никельхромовых материалов. В литературе отсутствуют данные по применению технологии ЭХО с последующим ЭХП никельхромовых жаропрочных материалов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ. Сравнительный анализ механизмов повышения стойкости к высокотемпературной газовой коррозии показал разницу в скоростях коррозии полированных и неполированных образцов. Описаны закономерности газовой коррозии, влияние газовой среды и возможность образования защитных пленок на поверхности металла в результате полирования. На основании проведенного литературного анализа сформулированы основные задачи, решаемые в диссертационной работе.

Во второй главе представлены технические требования, предъявляемые к лопаткам компрессора и деталям сотовых уплотнений, элементный состав сплавов (ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ), используемых для их изготовления, требования, предъявляемые к материалам, параметры эксплуатации деталей ГТД. Дано обоснование выбора используемых электролитов и условий экспериментов. Представлены технологические схемы для импульсной ЭХО и для ЭХП опытных образцов. Рассмотрена методика изучения кинетики электродных потенциалов, описана конструкция установки и электрохимической ячейки с электродами сравнения для определения зависимостей электродного потенциала от плотности рабочего тока. Для управления процессом ЭХО определена лимитирующая стадия обработки температурпо-кинетическим методом.

Контроль точности изготовления пера лопаток КВД методом ЭХО определен на установке ATOS SO 4М.

Представлены методика и лабораторная установка для проведения технологических экспериментов по электрохимической обрабатываемости материалов. Для определения производительности ЭХО и качества поверхностного слоя проводились гальваностатические исследования отработанных электролитов (определение Ni+2, Сг+3, Сг"5) с использованием фотоколориметра Photoelectric colorimeter type KF 77 и фотомикроскопа ZEISS Axiotech 25 HD.

Приведена методика вычисления токов коррозии, согласно которой снимались поляризационные кривые в гальваностатическом режиме и вычислялись токи коррозии методом трех точек.

Рассмотрен метод ускоренных испытаний на высокотемпературную газовую коррозию образцов деталей ГТД. Фазовый состав поверхности образцов деталей ГТД после ускоренных испытаний исследован методом рентгеновского анализа (Дрон 4-07).

Третья глава посвящена оптимизации технологических показателей ЭХО деталей ГТД из жаропрочных никельхромовых сплавов и математическому моделированию электрохимической обработки сотовых элементов уплотнения. Приведены экспериментальные зависимости электродных потенциалов от плотности рабочего тока (до 50 А/см2) для различных материалов электродов и составов электролитов. Выявлено, что добавки хлорид-ионов в растворы на основе нитрата натрия способствуют активации сплавов с относительно низким содержанием хрома. Ионизация материалов (ХН45МВТЮБР, ХН50ВМТЮБ) как в активирующих, так и в пассивирующих электролитах происходит только в анодно-анионной области, что обусловлено большой концентрацией легирующего компонента хрома. При использовании пассивирующего кислородосодержащего электролита (NaNOj) область пассивации расширяется и анодно-анионная активация происходит при потенциалах более положительных, чем потенциалы анодно-анионной активации в активирующем хлоридном электролите, что объясняется активирующим действием хлорид-ионов, так

анодно-анионная область начинается при потенциале 1,45 В для сплава ХН45МВТЮБР и при потенциале 1,63 В для сплава ХН50ВМТЮБ.

Во всех исследуемых электролитах при равных температуре и электропроводности, плотности тока в анодно-анионной области для сплава ХН45ВМТЮБР выше в 5...7 раз по сравнению со сплавом ХН50ВМТЮБ.

Определена лимитирующая стадия процесса (рис. 1), высокоскоростного анодного растворения температурно-кинетическим методом, путем снятия поляризационных кривых (температура электролита варьировалась от 20°С до 60°С). ¡, А/см 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -1

в 1 20

/ Г

/ Г

//

\

г— к V—^ — \—1; —I

!, А/см

с 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -1

—.

1—О

бф.в

Рисунок 1 - Потенциодинамические кривые в электролите 15% ИаК03 + 7% N301: а - ХН45МВТЮБР; б • ХН50ВМТЮБ при Т = 20 - 60°С (скорость вращения электрода 1000 об/мин, скорость развертки 50 мВ/с)

Для лопаточного сплава ХН45МВТЮБР по значениям «эффективной» энергии активации при ионизации сплава в 15% №С1 (Еа--15,788 кДж/молъ) и 15% №1ЧОз (Еа=15,404 кДж/молъ) можно установить, что лимитирующей стадией является диффузия, а при ионизации в электролите 15% №N03+7% №С1 (Еа=22,872 кДж/моль), лимитирующей стадией - электрохимическая.

Установлено, что при поляризации сплава ХН50ВМТЮБ, содержащего 33,5% хрома, процесс ионизации лимитируется электрохимической стадией (Еа=16,267 - 26,793 кДж/моль).

При исследовании поляризации в гальваностатических условиях выявлено, что выход по току для материалов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ наибольший при использовании электролита 15% Ыа>Юз (г)=100%). При поляризации никельхромовых сплавов в растворе нитрата натрия наблюдаются максимальные парциальные выходы по ионам №+2, а по ионам Сг(У1) и Сг(Ш) максимальные выходы по суммарному значению для Сг(У1) и Сг(Ш) (26 %) выявлены при использовании двухкомпонентного электролита (15% На1>Ю3 + 7% ИаС1). По результатам определения парциальных выходов по №+2, Сг+6 и Сг+3 установлено, что при поляризации сплавов в электролитах 15% ИаС1 + 5% ЫаЖ)3 и 15% №С1 + 7% ИаМ03 четко обнаруживается селективность растворения (т]м+2=60-90 %, 7]Сг+з = 14-15%, т]Сг+6 = 12-18 %). Наименьшая шероховатость поверхности после гальваностатических исследований для материалов обнаружена после ЭХО в электролите на основе 15% ЫаЫ03 (Иа 0,17-0,18 мкм).

Определялись выходные параметры ЭХО в лабораторных условиях и на промышленном электрохимическом станке в различных по составу электролитах. Разработаны технологические режимы и составы электролитов, обеспечивающие высокие показатели процесса при импульсной ЭХО (скорость растворения (ТУ), выхода по току (г]), коэффициента локализации (КО, значения высоты микронеровностей поверхности (11а), точность обработки).

При сопоставлении значений скоростей съема в различных растворах электролитов установлено, что в растворе на основе хлорида натрия скорость ионизации выше по сравнению со скоростями растворения в растворах на основе нитрата натрия для материала ХН45МВТЮБР - 0,28 мм/мин, для сплава ХН50ВМТЮБ - 0,26 мм/мин, что связано с активирующим действием хлорид-ионов. В электролитах, где основой является нитрат натрия (15%), с увеличением электропроводности при введении 1-7% ЫаС1 для материала ХН45МВТЮБР наблюдается повышение линейных скоростей съема от 0,19 до 0,24 мм/мин. Введение добавок 3-5% хлорида натрия в раствор на основе 8% нитрата натрия способствует повышению скорости съема до 0,27 мм/мин для лопаточного материала ХН45МВТЮБР и до 0,22 мм/мин для сплава ХН50ВМТЮБ. Электрохимическая обработка никельхромовых жаропрочных сплавов в двухкомпонентных электролитах на основе нитрата натрия (8; 15% КаЖЬ + 1;3% №С1) характеризуется выходом по току равным 85-100 % и коэффициентом локализации электролита К^ 1,1-1,2.

Показано, что после импульсной ЭХО жаропрочных сплавов шероховатость поверхности в электролите 8% ЫаЖ)э + 3% ЫаС1 составляет Иа 0,18 мкм для материала ХН45МВТЮБР и для ХН50ВМТЮБ в электролите 8% Яа 0,15 мкм и в 15% ЫаШ3 + 1% №С1 Ыа 0,18 мкм.

Исследования электрохимической обрабатываемости сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ на промышленном электрохимическом станке с применением вибрирующего ЭИ (/=50 Гц, амплитуда вибрации ЭИ 0,2 мм) и импульсного технологического тока (трае,шп =10-4000 мкс) показали, что в электролите 15% ЫаМОз + 1% №С1 для ЭХО деталей сотовых уплотнений обеспечиваются хорошие технологические показатели процесса (11а 0,32 мкм), точность обработки по боковой поверхности - 0,1 мм. Шероховатость поверхности после импульсной ЭХО лопаток компрессора (ХН45ВМТЮБР) в рекомендуемом электролите 8% ИаЫ03 + 3 % №С1 составляет Ла 0,16 - 0,32 мкм, 0,18 мм/мин, точность обработки 0,03 мм.

Анализ качества поверхностного слоя после ЭХО деталей ГТД из сплавов ХН45ВМТЮБР, ХН50ВМТЮБ показал, что выбранные технологические режимы обеспечивают обработку без микрорастравливания по границам зерен (рис.2).

Рисунок 2 - Микроструктура поверхности (поперечный шлиф) после импульсной ЭХО а) материала ХН45МВТЮБР; б) сплава ХН50ВМТЮБ (увеличение хЮОО)

Одной из проблем ЭХО является обеспечение точности выдерживания боковых поверхностей при прошивке отверстий, что возможно путем изготовления ЭИ с изоляцией по боковой поверхности с наличием бурта вблизи торцевой части ЭИ, а также выбором электролита с высокой локализующей способностью. Толщина бурта должна быть оптимальной с точки зрения возможности изготовления ЭИ и обеспечения требуемой точности толщины перемычек сотовых уплотнений. Для решения этой задачи была разработана математическая модель с помощью метода теории функций комплексного переменного.

На основе известной экспериментальной зависимости выхода по току от плотности тока (в нашем случае применение электролита с высокой локализующей способностью 15%№ЫОз + 1%ЫаС1 характеризуется резким увеличением выхода по току (ц) с увеличением плотности тока (/У) и для модели идеального процесса сформулирована плоская задача формообразования при импульсной ЭХО элементов сотового уплотнения. Рассматривалась схема обработки сотовых ячеек уплотнения катодом-инструментом с изоляцией по боковой поверхности и прямолинейными участками в физической плоскости (рис.3).

Рисунок 3 - Расчетная схема: а - схема МЭП в начальный момент времени; б - схема одиночной ячейки сотового уплотнения после ЭХО, вызванное действием электрического поля (Е)

В виду того, что задача симметричная, рассматривалась только половина рабочей области. ACDB' - граница катода, состоящая из участков B'D и АС, бурта DC. Участок DB' является изолированным, в области ACD

происходит растворение металла. После принятия ряда граничных условий и допущений предполагалось, что поверхности ЭИ и обрабатываемой детали считаются эквипотенциальными, т.е. 17, = 0, ик = и. Сформулированная таким образом задача решалась методом последовательного решения формообразования при ЭХО.

Съем металла Аг. за промежуток времени /1/ моделировался смещением каждой точки по нормали к поверхности, пропорциональное напряженности электрического поля в этой точке:

-Дг = К-Е-Л, (1)

где К= ксх/р- электрохимическая постоянная; кс — электрохимический эквивалент; р- плотность материала детали; X - электропроводность электролита.

В частности, при повторной обработке снимаемые слои накладываются друг на друга (Аг(х) = Аг,(х) + Лг2(х)).

В результате расчетов изменения формы обрабатываемой поверхности за счет электрического растворения (вызванное действием электрического поля), вектор напряженности в каждой точке МЭП находится по выведенной формуле:

где /'-мнимаяединица;

II — напряжение;

5-зазор;

с - числовой безразмерный параметр, определяющий высоту бурта; параметрическая переменная.

Для определения влияния высоты бурта на точность обработки с

одиночного углубления сотового уплотнения от значений высоты бурта в конструкции электрода-инструмента: 1 - Ь=0,1; 2 - Ь=0,7; 3 - Ь=2.

Высота бурта И электрода-инструмента определяется как

ь^1.агсс(ё[Ь±) (3)

п ж )

Проведенные исследования позволили установить значения расширений высоты бурта ЭИ для электрохимического формообразования деталей сотовых уплотнений требуемой точности обработки. Теоретические результаты были подтверждены экспериментами.

В четвертой главе приведены результаты исследований закономерностей ЭХП материалов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ после ЭХО и влияния ЭХП на эксплуатационные свойства деталей (коррозионную стойкость). Изучалось влияние природы и состава электролита, а также электрических параметров ЭХП на качество поверхности. В результате проведенных экспериментов определены составы электролитов на основе НгЗОо, И3РО4, в которых после глубоко пассивной области выявлено наличие петли Жаке, присущей для электрохимического полирования, вследствие образования вязкого слоя из продуктов анодного растворения, который способствует выравниванию высот микронеровностей. Установлено, что для ЭХП электролит состава 42% Н2304 + 35% Н3Р04 + 23% этиленгликоль по сравнению с другими известными электролитами способствует получению хорошего качества поверхности. Выявлено, что после ЭХО и последующего ЭХП для лопаток компрессора (ХН45МВТЮБР) и деталей сотовых уплотнений (ХН50ВМТЮБ) шероховатость поверхности уменьшается в 2 раза (Яа = 0,05-0,08 мкм).

Необходимым является применение электрохимического полирования (ЭХП) после ЭХРО в качестве финишной операции, исключающее операции ручного механического шлифования и полирования, что обеспечило бы требуемое состояние поверхностного слоя деталей ГТД для повышения стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

Предложенная технология импульсной ЭХО с последующим ЭХП деталей ГТД, способствует в значительной мере повышению качества поверхностного слоя (рис.5).

а б

Рисунок 5 - Деталь сотового уплотнения: а - фотография детали после импульсной ЭХРО в электролите 15% МаЖ)3 + 1% МаС1; б - фотография детали после импульсной ЭХРО + ЭХП в 42% Н2304 + 35% Н3РО„ + 23 % этиленгликоль (11=4,5 В, ¡=3,6 А/см2, Т=30-35 °С, 1=35 сек) (хЮ)

Эксплуатационные свойства деталей в значительной степени определяются состоянием и структурой поверхностного слоя, полученного на финишной операции. Результаты исследований влияния ЭХП на высокотемпературную газовую коррозию показали, что в значительно меньшей мере происходит газовая коррозия сплавов после ЭХП (рис.6).

Рисунок 6 - Внешний вид поверхности образцов из материала ХН45МВТЮБР после ускоренных испытаний на высокотемпературную газовую коррозию (над смесью солей М§С03, Ыа2803, ИаС1, Т=800 °С, г = 30 мин): а - после ЭХО; б - после ЭХО+ЭХП

Установлено, что скорость коррозии после 50 мин испытаний для образцов после ЭХП составляет 0,07 мг/см2 для материала ХН45МВТЮБР и 0,06 мг/см2 для сплава ХН50ВМТЮБ. Наблюдалось значительное снижение скорости газовой коррозии при длительной выдержке порядка 200 мин для образцов после ЭХО+ЭХП, скорость коррозии для образцов из сплава ХН45МВТЮБР снижается в 2 раза, для сплава ХН50ВМТЮБ скорость газовой коррозии уменьшается в 1,5 раза, что обусловлено наличием плотных защитных пленок, состоящих из №0 и Сг203, что подтверждение рентгеновским фазовым анализом.

Рисунок 7 - Маршрутная технология изготовления пера лопаток компрессора ГТД (ХН45МВТЮБР): импульсная ЭХРО с вибрацией ЭИ + финишная обработка ЭХП

В пятой главе показаны примеры технологического применения результатов исследований (рис.8). Приведены разработанная конструкция (рис.9) электрода-инструмента и основные требования для изготовления рабочей части ЭИ. Представлена конструкция приспособления для ЭХО деталей сотовых уплотнений, обеспечивающее необходимую точность позиционирования детали и ЭИ на электрохимическом станке. Даны технологические рекомендации по выбору режимов обработки для операций ЭХО и ЭХП деталей сотовых уплотнений и лопаток компрессора авиационного ГТД. Представлены требования к техническим характеристикам электрохимических станков для изготовления деталей сотовых уплотнений и лопаток компрессора ГТД.

б

Рисунок 8 - Общий вид деталей, изготовленных методом импульсной ЭХО а) сегмент сотового уплотнения; б) лопатка компрессора ГТД

Рисунок 9 - а) Общий вид ЭИ, для реализации операции ЭХО деталей сотовых уплотнений; б) поперечный разрез

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В результате проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные выводы:

1. На основе исследований электрохимической обрабатываемости никельхромовых материалов (ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ) в водных растворах хлорида и нитрата натрия, а также их смесей установлено, что ионизация сплавов в различных электролитах происходит только в анодно-анионной области.

Выявлены закономерности высокоскоростного анодного растворения сплава ХН50ВМТЮБ с повышенным содержанием хрома (33,5 %), характеризующиеся глубокой пассивацией поверхности и более положительными потенциалами анодно-анионной активации сплава по сравнению с никельхромовыми сплавами с меньшим содержанием хрома.

Предложены электролиты на основе нитрата натрия с оптимальной концентрацией добавок (1;3% №С1) и режим импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ деталей ГТД из сплавов ХН50ВМТЮБ, ХН45МВТЮБР, способствующие улучшению качества поверхности (Иа 0,16 - 0,32 мкм, отсутствие растравов в поверхностном слое). Разработанные составы электролитов, вследствие концентрационных ограничений, и являются причиной уменьшения разницы локальных скоростей съема у- и / фаз сплава. Локализующая способность указанных электролитов Кс=1,1-1,2, выход по току сплавов при ЭХО в данных электролитах составляет 85-100 %.

2. Разработана математическая модель формообразования элементов сотового уплотнения при импульсной ЭХО, которая позволяет обеспечить точность обработанных отверстий путем оптимизации толщины бурта на рабочей части ЭИ.

3. Впервые предложено использование метода ЭХОКЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ. Выявлены закономерности процесса ЭХП. Потенциодинамическими поляризационными исследованиями подтверждено наличие петли Жаке в электролитах, присущих для ЭХП, вследствие образования вязкого слоя из продуктов анодного растворения, обуславливаемого выравниванием высот микронеровностей. Разработаны технологические параметры и состав рабочей среды для ЭХП, обеспечивающие шероховатость поверхности 11а 0,05-0,08 мкм.

4. Установлено, что операция ЭХП после ЭХО деталей ГТД из никельхромовых жаропрочных сплавов способствует повышению коррозионной стойкости к высокотемпературной газовой коррозии и снижению шероховатости поверхности в 3-4 раза. Скорость коррозии для образцов из сплава ХН45МВТЮБР снижается в 2 раза, для сплава ХН50ВМТЮБ в 1,5 раза (при 200 мин), по сравнению с образцами после ЭХО. При ЭХО в результате избирательности травления наблюдается обогащение поверхностного слоя хромом, то при последующем ЭХП

повышается содержание оксидов хрома, образуется плотная защитная пленка совершенной структуры.

5. Разработана технология импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ с последующим электрохимическим полированием лопаток компрессора и деталей сотовых уплотнений ГТД, обеспечивающая следующие показатели: при ЭХО - производительность процесса 0,15-0,22 мм/мин, шероховатость поверхности Ra 0,1 - 0,32 мкм, точность обработки 0,03 - 0,1 мм; при ЭХП -шероховатость поверхности Ra 0,05-0,08 мкм.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В рецензируемом журнале, входящем в перечень ВАК:

1. Исследования высокоскоростного анодного растворения никельхромового сплава ХН50ВМТЮБ для ЭХО сотовых уплотнений / Амирханова H.A., Серавкин В.Н., Ямилова (Хамзина) А.Р., Филиппова М.А. // Металлообработка - С-Петербург: 2004, № 5(23), С. 14-18.

2. Электрохимическое полирование жаропрочных никель-хромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ / Амирханова H.A., Хамзина А.Р.// Металлообработка - С.-Петербург: 2006, № 5-6, С. 29-34.

3. Повышение стойкости газовой коррозии при электрохимическом полировании сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ /Амирханова H.A., Галиев В.Э., Хамзина А.Р.// Металлообработка - С-Петербург: 2008, №1(43), С. 17-22.

В других изданиях:

4. Исследование электрохимической обрабатываемости сплава ХН50ВМТЮБ для разработки технологии ЭХО проставок первой ступени / Амирханова H.A., Амирханова Ф.А., Ямилова (Хамзина) А.Р., Филиппова М.А // XII Туполевские чтения: Сб.тр. Междунар. науч. конф. - Казань: 2004, С. 101-102.

5. Исследования высокоскоростного анодного растворения никельхромового сплава ХН50ВМТЮБ для ЭХО сотовых уплотнений в ГТД / Галиев В.Э., Ямилова (Хамзина) А.Р.// Всерос. конкурс науч.-исслед. работ студ. - Москва: 2004, 35 с. (диплом № ДКК-04-124)

6. Исследование электрохимической обрабатываемости хромистых сталей ХН-45 и ХН-50 для разработки технологии проставок первой ступени турбины //Амирханова H.A., Амирханова Ф.А., Ямилова (Хамзина) А.Р., Филиппова М.А // Материалы науч.-практ. конф., посвященной 95-летию основания БГУ -Уфа: 2004, С. 128-129.

7. Определение лимитирующей стадии высокоскоростного анодного растворения Жаропрочных никелевых сплавов ХН50ВМТЮБ и ХН45ВМТЮБР / Амирханова H.A., Хамзина А.Р.// Современная электротехнология в промышленности России: Сб. тр. Всероссийская научно-техн. конф. - Тула: 2005, С. 10-13.

8. Электрохимическая обработка никельхромовых сплавов/ Амирханова H.A., Хамзина А.Р., Хрипунов С.С. // Технология электрохимической

обработки: Сб.тр. Междунар. конф. - Германия, Фрайбург: 2005, С.15. (опубликовано на английском языке)

9. Исследование высокоскоростного анодного растворения жаропрочного сплава ХН50ВМТЮБ для ЭХО сотовых уплотнений / Амирханова H.A., Хамзина А.Р.// Современная электротехнология в промышленности России: Сб. тр. Междунар. научно-техн. конф. - Тула: 2007, С. 26-32.

10. Патент RU 2006115436 А. Способ электрохимической обработки предварительно полученных отверстий малого диаметра / Амирханова H.A., Галиев В.Э., Хамзина А.Р., Ганцев Р.Х., Копцев С.Н., Хрипунов С.С. //МПК В23Н7/00. Опубл. 20.11.07. Бюл. № 32.

11. Обрабатываемость никельхромового сплава электрохимическим методом / Амирханова H.A., Хамзина А.Р. // Современные проблемы в технологии машиностроения: Сб. тр. Всероссийская научно-практ. конф. посвященная 100-летию со дня рождения профессора Муханова И.И. -Новосибирск: 2009, С. 26-30.

12. Исследование обрабатываемости сплава ХН45МВПОБР электрохимическим методом / Амирханова H.A., Галиев В.Э., Хамзина А.Р. // Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии: Сб. тр. II Международная научно-техн. конф. - Иваново: 2010, С. 74.

13. Влияние электрохимического полирования на коррозионное поведение сплава ХН45МВТЮБР / Амирханова H.A., Хамзина А.Р. // Электроэрозионные и электрохимические технологии в производстве наукоемкой продукции: Сб. тр. Международная научно-техн. конф. - Москва: 2010, С. 30-34.

Диссертант

ХАМЗИНА Альбина Расиховна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГТД ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И СТОЙКОСТИ К ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ КОРРОЗИИ

Специальность: 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 21.09.2010г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр.-отг. 1,0. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 379

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

Введение.

Глава I. Аналитический обзор состояния вопроса по проблеме

1.1. Возможности электрохимической обработки в производстве деталей авиационного ГТД.

1.2. Основные направления повышения точности и качества поверхности при изготовлении деталей ГТД из жаропрочных никельхромовых сплавов электрохимическим методом.

1.3. Анализ возможностей применения электрохимического полирования в качестве финишной операции деталей ГТД.

1.3.1. Влияние электрохимического полирования на коррозионную стойкость

Глава II. Методы и объекты исследования

2.1. Детали ГТД, материалы, параметры эксплуатации.

2.1.1. Контроль качества изготовления лопаток компрессора.

2.2. Материалы электродов и рабочие жидкости.

2.3. Подготовка образцов для испытаний.

2.4. Технологическая схема для исследований ЭХО.

2.5. Методика изучения кинетики электродных процессов

2.5.1. Поляризационные исследования.

2.5.2. Определение энергии активации.

2.6. Методика изучения закономерностей высокоскоростного анодного растворения сплавов применительно к ЭХО.

2.6.1. Лабораторная установка для проведения эксперимента в условиях имитирующих реальный процесс ЭХО.

2.6.2. Методики определения технологических показателей ЭХО.

2.7. Фотоколориметрические исследования отработанных электролитов.

2.8. Методика проведения электрохимического полирования.

2.9. Методика изучения коррозионного поведения.

2.9.1 Методика измерения стационарных потенциалов.

2.9.2. Методика снятия кривых Эванса, вычисление токов коррозии.

2.10. Методика ускоренных испытаний на высокотемпературную газовую коррозию.

Глава Ш.Оптимизация технологических показателей ЭХО деталей ГТД из жаропрочных никельхромовых материалов, математическое моделирование ЭХО

3.1. Исследования электрохимической обработки сплава ХН45МВТЮБР при высоких плотностях тока.

3.2. Исследования электрохимической обработки сплава ХН50ВМТЮБ при высоких плотностях тока.

3.3. Закономерности высокоскоростного анодного растворения сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

3.4. Определение эффективной энергии активации.

3.5. Гальваностатические исследования анодного растворения жаропрочных сплавов в различных электролитах.

3.5.1. Определение выхода по току гравиметрическим методом.

3.5.2. Определение парциального выхода по ионам №+2, Сг+ и Сг+3 гравиметрическим и фотометрическим методом.

3.6. Исследование выходных технологических показателей

ЭХО никельхромовых жаропрочных сплавов.

3.6.1. Определение производительности процесса ЭХО в зависимости от состава электролита.

3.6.2. Определение значения выхода по току в зависимости от состава электролита.

3.6.3. Определение коэффициента локализации электролита.

3.6.4. Определение качества поверхности в зависимости от состава электролита.

3.7. Исследования электрохимической обрабатываемости никельхромовых сплавов в зависимости от состава электролита и режима обработки.

3.8.Математическое моделирование процесса ЭХО деталей сотовых уплотнений.

Выводы к III главе.

Глава IV. Исследование электрохимического полирования деталей ГТД из никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ и влияние ЭХП на коррозионную стойкость

4.1. Исследование потенциодинамических поляризационных кривых сплавов

ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ при электрохимическом полировании.

4.2. Исследование качества поверхности после электрохимического полирования сплава ХН45МВТЮБР.

4.3. Исследование качества поверхности после ЭХП сплава ХН50ВМТЮБ.

4.4. Влияние электрохимического полирования на коррозионную стойкость никельхромовых материалов.

4.4.1. Стационарные потенциалы никельхромовых материалов.

4.4.2. Влияние электрохимического полирования на коррозионную стойкость материала ХН45МВТЮБР.

4.4.3. Влияние электрохимического полирования на коррозионную стойкость сплава ХН50ВМТЮБ.

4.5 Исследования влияния электрохимического полирования на особенности высокотемпературной газовой коррозии сплавов на никелевой основе.

4.5.1 Исследование состава поверхностных пленок после высокотемпературной газовой коррозии сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

Выводы к IV главе.

ГЛАВА V. Технологические рекомендации по разработке и применению ЭХО при изготовлении деталей ГТД

5.1. Технологические рекомендации по обработке деталей типа лопатка компрессора и сотовые уплотнения на электрохимическом станке.

5.2. Технология электрохимической обработки лопаток ГТД.

5.2.1. Рекомендации по отработке режимов ЭХО лопаток компрессора ГТД.

5.2.2. Электрод-инструмент для ЭХО лопаток ГТД.

5.3. Рекомендации по обработке деталей сотовых уплотнений.

5.4. Оборудование, электрод-инструмент, оснастка для ЭХО деталей сотовых уплотнений.

5.5. Технологические рекомендации по электрохимической полировке деталей ГТД.

Выводы к V главе.

В настоящее время разработаны технические решения по модернизации проточных частей газовых турбин большой мощности путем уменьшения радиальных зазоров за счет использования сотовых уплотнительных сегментов.

Любые утечки воздуха (газа) из газового тракта двигателя, в том числе утечки из области с более высоким давлением в область с меньшим давлением, как правило, снижают КПД двигателя. В турбинах ГТД применяются следующие виды уплотнений типа «воздух-воздух» («газ-газ») между ротором и статором: сотовые уплотнения, щеточные уплотнения, скользящие сухие уплотнения.

Применение сотовых уплотнительных сегментов является одним из эффективных методов совершенствования аэродинамики проточных частей газовых турбин, в результате чего обеспечивается повышение экономичности за счет снижения протечки рабочего тела в радиальном зазоре над рабочими лопатками и надежности работы за счет исключения повреждения профильной части лопатки в случае задевания о сотовые сегменты. Новая конструкция сотовых уплотнительных сегментов характеризуется сложностью и трудоемкостью изготовления.

Стремление конструкторов уменьшить радиальный зазор и увеличить высоту зуба, при этом, сохраняя остроту выходных кромок зуба, а также увеличить по возможности число зубьев, объясняется снижением коэффициента расхода газа уплотнения (а значит — снижается утечка). Радиальный зазор при применении сотовых уплотнений может быть уменьшен практически до величины, определяемой удлинением рабочих лопаток при эксплуатации, кроме того, структура сотового уплотнения имеет гораздо большее сопротивление при обтекании ее газом протечки.

Изготовление лопаток занимает особое место в производстве ГТД, что обусловлено следующими факторами: сложностью и многообразием геометрических форм лопаток; высокими требованиями по точности изготовления " и состоянию поверхностного слоя; использованием дорогостоящих и труднообрабатываемых материалов; высокой трудоемкостью изготовления; необходимостью использования для обработки высокоточного оборудования.

Электрофизические и механические методы, традиционно используемые для обработки такого рода деталей сопряжены со значительным износом инструмента, малопроизводительны, либо не обеспечивают требуемой точности и шероховатости поверхности. Одним из путей решения этой проблемы является применение электрохимической обработки (ЭХО). Большой вклад в решение этой проблемы за последние двадцать лет внесли ученые: Атанасянц А.Г., Паршутин В.В., Левин А.И., Береза В.В. и др. Однако уровень полученных ими результатов не соответствует современным требованиям. Так, известные по научно-технической литературе показатели по шероховатости поверхности составляют Яа 0,8.3,2 мкм; по погрешности обработки ±20 мкм, что не позволяет в полной мере охватить номенклатуру рассматриваемого класса деталей.

Одним из возможных решений данных проблем является применение импульсной электрохимической размерной обработки (ЭХРО) с вибрацией ЭИ. Существующий уровень развития технологии ЭХО с применением станков на постоянном токе не позволяет использовать технологические преимущества метода импульсной ЭХО (на малых межэлектродных зазорах, с высокими плотностями тока), заключающиеся в изготовлении высокоточных деталей. Однако, применительно к сплаву ХН50ВМТЮБ, из которого изготовлены детали сотовых уплотнений, отсутствуют литературные данные по электрохимической обрабатываемости.

Для деталей, работающих в условиях переменных механических нагрузок и высоких температур в газообразных средах, качество поверхности является определяющим. Возможность применения метода электрохимического полирования (ЭХП) после ЭХРО обеспечило бы требуемое состояние поверхностного слоя обрабатываемых деталей ГТД для повышения стойкости к высокотемпературной газовой коррозии, а также избегнуть применения тяжелого физического труда полировщиков, повысить производительность труда. Необходимо отметить, что это направление исследований не развивалось применительно к полированию профиля пера лопаток ГТД методом ЭХП.

В результате не существует технологических рекомендаций, обеспечивающих высокопроизводительную обработку деталей с погрешностью обработки менее +10 мкм; нет обоснованных подходов к оптимизации состава электролита и параметров режима обработки; отсутствует серийно выпускаемое оборудование (станки, источники питания, системы автоматического управления).

Таким образом, комплекс задач, связанный с дальнейшим исследованием, оптимизацией и повышением выходных технологических показателей процесса электрохимической обработки, а также коррозионной стойкости малоразмерных деталей ГТД является актуальным.

Работа выполнялась в соответствии с договорами ОАО ИНТЦ «ИСКРА» Республики Башкортостан.

Целью диссертационной работы является разработка технологии импульсной электрохимической обработки деталей газотурбинного двигателя с последующим электрохимическим полированием для повышения качества поверхностного слоя и стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследования:

1. Исследовать электрохимическую обрабатываемость никельхромовых жаропрочных материалов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ с целью определения состава электролитов и технологических параметров, обеспечивающих высокие показатели процесса (точность, качество поверхностного слоя, производительность). Установить влияние легирующего компонента хрома на высокоскоростное анодное растворение данных сплавов.

2. Разработать математическую модель формообразования при импульсной электрохимической обработки сотовых элементов уплотнения, учитывающую технологические особенности схемы обработки.

3. Исследовать процесс ЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ для применения в качестве финишной операции после размерной ЭХО.

4. Исследовать влияние поверхностного слоя сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ после ЭХО и последующего ЭХП на стойкость к высокотемпературной газовой коррозии.

5. Разработать технологию ЭХО с последующим ЭХП лопаток компрессора и деталей сотовых уплотнений ГТД.

Методы исследования. Объектами исследований были выбраны детали ГТД (лопатки компрессора и детали сотовых уплотнений), изготовленные из жаропрочных никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР, ХН50ВМТЮБ. Для решения поставленных задач использовались современные методы изучения электрохимических процессов. Исследование кинетики электродных процессов проводилось на потенциостате ПИ-50-1.1.(±0,5мВ) с использованием вращающегося дискового электрода и коррозиметра со встроенным АЦП. Особенности высокоскоростного анодного растворения сплавов изучались на экспериментальной установке, имитирующей процесс реального ЭХО. Разработка и отработка технологических режимов велась на электрохимическом копировально-прошивочном станке 4420Ф1. Контроль точности изготовления пера лопаток компрессора проводили с помощью трехмерной оптической системы оцифровки АТ08 80 4М. Фазовый состав поверхностных оксидов после газовой коррозии, определялся на приборе ДРОН 4-07. Свойства электролитов (электропроводность и рН среды) изучались с помощью прибора Би1соте1ег типа 1 С2 с константой ячейки 1,0 см"1 и диапазоном измерений 10-200 |л,8/см. Качество обработанной поверхности оценивалось путем измерения шероховатости поверхности на приборе

Профилометр Абрис-7ПМ» (ГОСТ 2789-83) и изучения поверхностного слоя с использованием фотомикроскопа ZEISS Axiotech 25 HD.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований влияния состава электролита и технологических режимов на выходные параметры импульсной ЭХО деталей ГТД из никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

2. Разработанная математическая модель формообразования при импульсной ЭХО элементов сотовых уплотнений, позволяющая повысить точность расчетов ЭИ и формы анодной поверхности с учетом распределения напряженности поля в МЭП.

3. Разработанное приспособление и ЭИ для ЭХО деталей сотовых уплотнений, обеспечивающие необходимую точность позиционирования детали и ЭИ на электрохимическом станке.

4. Технологические рекомендации импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ деталей ГТД из никельхромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ.

5. Технологические рекомендации ЭХП деталей ГТД после импульсной ЭХО для повышения качества поверхностного слоя и стойкости к высокотемпературной газовой коррозии.

Научная новизна:

1. Для совершенствования технологии ЭХО деталей сотовых уплотнений ГТД впервые выявлены закономерности высокоскоростного анодного растворения сплава ХН50ВМТЮБ с повышенным содержанием хрома

33,5 %), характеризующиеся глубокой пассивацией поверхности и более положительными потенциалами анодно-анионной активации сплава по сравнению с никельхромовыми сплавами с меньшим содержанием хрома. После ЭХО формируется поверхностная оксидная пленка, обуславливающая стойкость к высокотемпературной газовой коррозии.

2. Разработан состав электролита (42% H2S04 + 35% Н3РО4 +23% этиленгликоль) ЭХП деталей ГТД из никельхромовых сплавов при обработке в котором подтверждено наличие петли Жаке, а также технологические параметры, обеспечивающие шероховатость поверхности Ыа 0,05-0,08 мкм.

3. Впервые предложен метод импульсной ЭХО с последующим ЭХП деталей ГТД из никельхромовых жаропрочных сплавов, способствующий снижению шероховатости поверхности по сравнению с типовыми методами ЭХО в 2-3 раза и повышению стойкости материалов к высокотемпературной газовой коррозии в 1,5-2 раза в результате обогащения поверхностного слоя хромом из-за избирательности процесса ЭХО и образования оксидов хрома при последующем электрохимическом полировании.

Практическая значимость:

1. Разработана технология импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ для деталей ГТД, обеспечивающая высокие технологические показатели процесса: скорость съема 0,15-0,22 мм/мин, точность обработки 0,03-0,1 мм, Б1а 0,16 - 0,32 мкм, качество поверхностного слоя без микрорастравливания по границам зерен.

2. Математическая модель формообразования при импульсной ЭХО элементов сотового уплотнения, учитывающая обрабатываемость материала, позволяет обеспечить точность обработанных отверстий путем оптимизации' толщины бурта на рабочей части ЭИ.

3. Разработаны приспособление и ЭИ, обеспечивающие подачу электролита в зону обработки через отверстия (0 0,8 мм) в теле электрода с описанием маршрутной технологии его изготовления для ЭХО деталей сотовых уплотнений.

4. Разработаны технологические рекомендации по ЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ для применения в качестве финишной операции после размерной ЭХО и способствующей повышению продолжительности инкубационного периода при высокотемпературной газовой коррозии деталей ГТД.

Апробация работы. Результаты работы в целом и отдельные ее части представлялись и обсуждались на: международном симпозиуме «International Symposium on Electrochemical Machining Technology», Germany, Freiburg — 2005; Международной молодежной научной конференции «XII Туполевские чтения», Казань - 2004; Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов, Москва - 2004; «Материалы научно-практической конференции, посвященной 95-летию основания Башкирского государственного университета», Уфа - 2004; Всероссийской научно-технической конференции «Современная электротехнология в промышленности России», Тула — 2005, Международной научно-технической конференции «Современная электротехнология в промышленности России», Тула — 2007; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Муханова И.И. «Современные проблемы в технологии машиностроения», Новосибирск - 2009; II Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», Иваново, 2010; Международной научно-технической конференции «Электроэрозионные и электрохимические технологии в производстве наукоемкой продукции», Москва, 2010.

Диссертация изложена на 202 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 107 названий, содержит 29 таблиц и 109 рисунков. Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Амирхановой H.A., а также благодарит к.т.н., доцента Галиева В.Э., д.ф-м.н., профессора Житникова В.П. за помощь и внимание к работе.

Основные выводы:

1. На основе исследований электрохимической обрабатываемости никельхромовых материалов (ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ) в водных растворах хлорида и нитрата натрия, а также их смесей установлено, что ионизация сплавов в различных электролитах происходит только в анодно-анионной области.

Выявлены закономерности высокоскоростного анодного растворения сплава ХН50ВМТЮБ с повышенным содержанием хрома (33,5 %), характеризующиеся глубокой пассивацией поверхности и более положительными потенциалами анодно-анионной активации сплава по сравнению с никельхромовыми сплавами с меньшим содержанием хрома.

Предложены электролиты на основе нитрата натрия с оптимальной концентрацией добавок (1;3% ЫаС1) и режим импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ деталей ГТД из сплавов ХН50ВМТЮБ, ХН45МВТЮБР, способствующие улучшению качества поверхности (Яа 0,16 - 0,32 мкм, отсутствие растравов в поверхностном слое). Разработанные составы электролитов, вследствие концентрационных ограничений, и являются причиной уменьшения разницы локальных скоростей съема у- и у' фаз сплава. Локализующая способность указанных электролитов К[=1,1-1,2, выход по току сплавов при ЭХО в данных электролитах составляет 85-100 %.

2. Разработанная математическая модель формообразования элементов сотового уплотнения при импульсной ЭХО позволяет обеспечить точность обработанных отверстий путем оптимизации толщины бурта на рабочей части ЭИ.

3. Впервые предложено использование метода ЭХО+ЭХП деталей ГТД из сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ. Выявлены закономерности процесса ЭХП. Потенциодинамическими поляризационными исследованиями подтверждено наличие петли Жаке в электролитах, присущих для ЭХП, вследствие образования вязкого слоя из продуктов анодного растворения, обуславливаемого выравниванием высот микронеровностей. Разработаны технологические параметры и состав рабочей среды для ЭХП, обеспечивающие шероховатость поверхности Яа 0,05-0,08 мкм.

4. Установлено, что операция ЭХП после ЭХО деталей ГТД из никельхромовых жаропрочных сплавов способствует повышению коррозионной стойкости к высокотемпературной газовой коррозии и снижению шероховатости поверхности в 3-4 раза. Скорость коррозии для образцов из сплава ХН45МВТЮБР снижается в 2 раза, для сплава ХН50ВМТЮБ скорость газовой коррозии уменьшается в 1,5 раза (при 200 мин), по сравнению с образцами после ЭХО. При ЭХО в результате избирательности травления наблюдается обогащение поверхностного слоя хромом, то при последующем" ЭХП повышается содержание оксидов хрома, образуется плотная защитная пленка совершенной структуры.

5. Разработана технология импульсной ЭХО с вибрацией ЭИ с последующим электрохимическим полированием лопаток компрессора и деталей сотовых уплотнений ГТД, обеспечивающая следующие показатели: при ЭХО - производительность процесса 0,15-0,22 мм/мин, шероховатость поверхности Ыа 0,1 - 0,32 мкм, точность обработки 0,03 - 0,1 мм; при ЭХП — шероховатость поверхности Яа 0,05-0,08 мкм.

1. Артамонов Б. А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Учебное пособие в 2-х томах. Т. I. Обработка материалов с применением инструмента/ под ред. Смоленцева В. П. М.: Высш. шк., 1983. 247 с.

2. Митяшкин Д.З., Пчелкин А.И. Обработка жаропрочных сплавов электрохимическим методом //Электрохимическая размерная обработка металлов. Тула: Изд-во ЦБГИ, 1955. С 23-28.

3. Пятисотников А.И., Журавлев A.B. Обработка деталей сложного профиля из жаропрочных сплавов электрохимическими способами. Л., 1963.

4. Елисеев Ю.С. Технология производства авиационных газотурбинных двигателей. Учебное пособие для студ. вузов / Ю. С. Елисеев, А. Г. Бойцов, В. В. Крымов, Л. А. Хворостухин .— М.: Машиностроение, 2003 .— 512 с.

5. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2/ Под ред. А.Г.Косиловой, Р. К. Мещерикова. - 5-е изд., перераб. - М.: Машиностроение,2001.-944 с.

6. Демин Ф. И., Проничев Н. Д. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей. Учебное пособие. М.: Машиностроение,2002. 328 с.

7. Ковшов A.M. Технология машиностроения. М.: Машиностроение, 1987.-320 с.

8. Евстигнеев М. И., Подзей А. В., Сулима А. М. Технология производства двигателей летательных аппаратов. Учебник для авиационных вузов. М.: Машиностроение, 1982.-260 с.

9. Шманев В. А., Филимошин В.Г. Технология электрохимической обработки деталей в авиадвигателестроении. М.: Машиностроение, 1986 168 с

10. Зайдман Г. Н., Петров; Ю. Ы. Формообразование при электрохимической размерной обработке. Кишинёв: Штиинца; 1990. -205 с.

11. Седыкин Ф.В1. О режимах чистоты поверхности при: размерной электрохимической. обработке: //Новое . в электрофизической? и электрохимической1 обработке материалов/ Под ред. Л.Я. Папилова М.:. Машиностроение, 1966.

12. Амирханова Н. А., Оаяпова В: В1 Особенности? высокоскоростного анодного растворения никельхромовых сплавов. Уфа: Гилем, 2002. 200 с.

13. Каргин Г.В. Качество поверхности жаропрочных . сплавов, и* сталей после электрохимической размерной обработки //Вестник машиностроения. М.: 1966, №4, С. 40-42. . ^ ' , . /

14. Петров Ю.Н., Корчагин Г.Н. Основы повышения^ точности электрохимического формообразования. Кишинев: Штиинца, 1978. -182 с.

15. Давыдов А.Д., Козак Е. Высокоскоростное электрохимическое формообразование. М!:;Наукаг 1990;-272 с. .

16. Зайцев: А.II., Амирханова; H.A. Прецизионная электрохимическая'; обработка импульсным током. Уфа: Гйлем, 2003. — 196 с.

17. Электрохимическая? обработка? металлов: Иод ред. Петрова Ю.Н. Кишинев: Штиинца, 1971. 215 с.

18. Смирнов М.С., Безруков С.В. Электрохимическая размерная обработка микросекундными импульсами; тока// Материалы?международной конференции по электрическим методами обработки ISEM/ Испания, 2001. том 1, С. 213-230.

19. Атанасянц А.Г. Электрохимическое изготовление деталей атомных реакторов:-Mi: Энершатомиздат,, 1987. 176,с.

20. Зайцев H.A., Амирханова H.A. Развитие анодного- процесса прш наложении импульса тока малой длительности// Электронная обработка материалов. 2001., №4 С. 4-8: •

21. Амирханова Н:А. и др. Анодные процессы, при наложении импульсов тока микросекундною длительности// Современные электрохимические технологии^ машиностроении: Сб. тр. Междунар. научно-техн. конф. Иваново:: 2001.-С. 11-12.

22. Аржинтарь O.A., Дикусар А.И., Петренко В.И., Петров Ю.Н. Анодное растворение хрома в нейтральных растворах при высоких плотностях тока// Электронная обработка материалов, 1974, №6, С. 9-14.

23. Парашутин В.В., Береза B.B. Электрохимическая размерная обработка твердых сплавов. Кишинев: Штиинца, 1987. 230 с.

24. Левин А.И. электрохимическая обработка сплавов переменным ассиметричным током// Электронная обработка материалов. 1971, №1 С. 12-15

25. Саушкин Б.Н. Анодное растворение железа, хрома и хромистых сталей в нейтральных растворах хлорида и хлората натрия при высоких плотностях тока// Электронная обработка металлов. 1976. №6. С. 5-9.

26. Зайдман Г.Н. Электрохимическая размерная обработка. Проблемы и решения// Электронная обработка материалов, №4, 1991. С.3-14.

27. Волков Ю.С. Методика выбора электролита для размерной электрохимической обработки металлов// Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1968. Вып.3.3 С. 1-5.

28. Петренко В.И. В сб. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. Тезисы докладов, Тула, 1980, С. 130-135.

29. Волосатов В. А. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Ленинград: Машиностроение, 1988. — 719 с.

30. Монина М.А., Мороз И.И. Исследование влияния концентрации ионов-ОН" и Gl" на анодное растворение легированных сталей в условиях электрохимического формообразования// Электрохимические методы обработки металлов. М., 1970. Т.1. С. 91-95.

31. Зайдман Т.Н., Лоскутов А.И. Растворение хромистых сталей в условиях электрохимической размерной обработки// Электронная обработка материалов. 1973. №5. С. 18-22.

32. Коняев Б .Я. Пассивация никеля в хроматных растворах// Защита металлов. 1975. Т. 11, №6. С. 737-740.

33. Горячкин В.А., Флорианович Г.М. О влиянии бихромат- и молибдат-ионов на потенциал пассивации хрома// Защита металлов. 1977. Т. 13. Вып. 6. С. 703-705.

34. Амирханова H.A., Солодовников С.Ф., Татаринова* О.М. О выходе по току никельхромовых сплавов при электрохимической обработке// Защита металлов, 1980, №4, С. 471-474.

35. Хансен М., Андерко К. Структуры двухкомпонентных сплавов. М.: Металлургиздат. 1962. Т.2. С. 514-516.

36. Кащеев В.Д., Клопова C.B. Исследование анодного растворения порошкового жаропрочного сплава на никелевой основе при высоких плотностях тока// Размерная электрохимическая обработка деталей машин. Тула: Изд-во ТПИ, 1975. 4.1. С. 27-33.

37. Амирханова H.A., Журавский А.К. Анодное растворение жаропрочных сплавов на никелевой основе в» растворах солей применительно к ЭХРО// Электронная обработка материалов. 1972. №6. С. 19-23.

38. A.C. №1278136 МКИ В 23 H 3/08. Электролит для электрохимической обработки / Корнилов Э.Н., Пупков Е.И., Покровский Ю.Ю. Опубл. 23.12.86. Бюл. № 47.

39. Петренко В.И. Рассеивающая способность электролитов при электрохимической обработке жаропрочных никельхромовых сплавов// Современные проблемы электрохимического формообразования. Кишинев: Штиинца, 1978. С. 70-75.

40. Бокрисс Дж., Конуэй Б. Современная оценка электрохимии/ Под ред. Бокрисса Дж. М.: Мир, 1967.

41. Алексеев Ю.В., Попов Ю.А. Модель двойного слоя, учитывающая специфическую адсобцию ионов// Электрохимия. 1976. Т. 12, вып.6. С. 907-914.

42. Сенина O.A., Дикусар А.И., Петров Ю.Н. Влияние материала электрода и природы катиона на скорость катодного газовыделения в растворах нитратов при высоких плотностях тока// Электронная обработка материалов. 1979. №3. С.11-15.

43. Сенина O.A. Влияние состава электролита на выделение газов и их проникновение в поверхностный слой титановых сплавов// Электрохимическая обработка деталей авидвигателей. Куйбышев: Изд-во КуАИ, 1974. Вып.1.1. С. 61-66.

44. Алексеев Г.А., Волков Ю.С. Влияние газонаполнения на процесс электрохимической обработки// Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1974. №3. С. 1-6.

45. Лубнин М.А., Трифонов И.В., Постаногов В.Х. Влияние некоторых факторов на газовыделение при ЭХО деталей из хромникелевых сталей в аммонийном электролите //Электронная обработка материалов, 1985, №1. —1. С. 16-17.

46. Артамонов Б.А., Глазков A.B., Дрозд Е.А. // ЭХО деталей машин. Тез. Докл. Тула, 1980, - С. 119-124.

47. Давыдов А.Д., Каримов А.Х. Влияние структуры сталей на их анодное растворение// Электронная обработка материалов. 1974. №4. С. 19-23.

48. Семенченко И.В., Мирер Я.Г. Повышение надежности лопаток газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1977.

49. Мороз И.И. Повышение качества электрохимического формообразования. Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1983, №4. С. 5-8

50. Хирш Н.Б. Успехи физики металлов. М.: Металлургиздат, 1960. С. 3.

51. Landolt D. An optical study the Process of Hydrogen Evolution in high-sped Electrolises//J. Electrochem Soc. 1971. 1. P. 43-58.

52. Кащеев В.Д. Влияние различных видов электрохимической обработки на шероховатость поверхности металлов. В сб. Электродные процессы и технология электрохимической размерной обработки металлов. Кишинев: Штиинца, 1980.-С. 100-118.

53. Солодовников С.Ф. Влияние режимов термической обработки на обрабатываемость жаропрочных никельхромовых сплавов электрохимическимметодом. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. Тула, 1980-С. 171-174.

54. Скуратник Я.Б. Кинетические закономерности селективного растворения сплавов и наводороживание металлов при диффузионном ограничении//Электрохимия. 1977. Т. 13. Вып.2. С. 198-201.

55. Ямпольский A.M., Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника, JL: Машиностроение, 1972. 67 с.

56. Штанько В.М., Карязин П.П. Электрохимическое полирование металлов, М.: Металлургия, 1979. — 160 с.

57. Попилов Л.Я. Т Основы электротехнологии и новые ее разновидности. Л.: Машиностроение, 1971.-214 с.

58. Лайнер В.И. Современная гальванотехника . М.: Металлургия, 1967384 с.

59. Бартл Л., Мудрох О. Технология химической и электрохимической обработки поверхности металлов. Пер. с чешского. Под. ред. Л.П. Строганова, М.: Машиностроение, 1961. — 712 с.

60. Водяницкий О.А., Монина М.А., Мороз И.И. Электрохимическое поведение легированных сталей в водных растворах неорганических солей// Физика и химия обработки материалов. М., 1968. №5. С. 184.

61. Грилихес С.Я. Электрохимическое полирование, Л.: Машиностроение, 1976.- 205 с.

62. Unkling A, Higgens France Jrans Metall Finich. 1953, №29, 274.

63. Edwards J. J. Electrochemical Soc, 1953, №7, 189.

64. Wagner C. J. Electrochemical Soc, 1954, №5, 225.

65. Аржинтарь O.A., Дикусар А.И. Окисление промежуточных низковалентных частиц при высокоскоростном растворении хромоникелевых сплавов в растворах хлоридов// Докл. АН СССР. 1975. Т. 225, №5. С. 1089-1092.

66. Хор Т.П. Анодное поведение металлов. В кн. Основные проблемы современной электрохимии, М.: 1965. С. 248-376.

67. Александров В.П. Исследование технологических характеристик электроэрозионной обработки жаропрочных материалов, М.: Наука, 1964. с. — 119.

68. Новаковский В.М. Обоснование и начальные элементы электрохимической теории растворения окислов и пассивных металлов// Итоги науки и техники. Сер. коррозия и защита металлов от коррозии. 1973. №2.1. С. 5-8.

69. Колотыркин Я.М., Княжева В.М. Поведение электродного потенциала аноднопассивированного хрома и его сплавов с железом в процессе самопроизвольного активирования в растворе серной кислоты// ЖюФизическая химия. 1962. Т.30, №6. С.1232-1240.

70. Гриллихес С.Я. Обезжирование, травление и полирование металлов, JL: Машиностроение, 1977.-С. 110-111.

71. Алесковский В.Б., Яцимирский К.Б. Физико-химические методы анализа, JL: Химия, 1971. 93 с.

72. Тиранская С.М. //Известия вузов. Черная металлургия, 1969, №12, С. 135-143.

73. Скорчелетти В.В. Теоретические аспекты коррозии металлов. М.: Химия, 1973.-250 с.

74. Дмуховская И.Г., Шатинский В.Ф. Влияние удельной межзеренной поверхности на коррозию сплава ЭИ-437 Б в литии// Защита металлов. 1975. Т.11, №1. С. 21-26.

75. Шлугер М.А., Ажогин Ф.Ф., Ефимов Е.А. Коррозия и защита металлов. М: Металлургия, 1981. 212 с.

76. Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965.

77. Sugimoto К., Sawada I. The polarization behavior of chromium in acidic sulfate solutions. Corros Sei. 1977.17, №5. P. 405-414.

78. A.W. Thompson and1 A.R.Troiano, Hydrogen Embrittlement of Several Face. Mat. Trans. 5, 1988-1989-1974

79. Структурные особенности и сравнительная оценка коррозионной стойкости электрохимического никеля, легированного некоторыми металлами. Электрохимия, выпуск 7., Т.15 1979 - С. 1097. Жихарев А.И.О Жихарева И.Г. (Тюменский индустриальный институт)

80. Легирование хромникелевых сплавов азотом для повышения их коррозионной стойкости в средах химической промышленности. Экспресс — информация, 1988, № 21, С. 14.

81. Амирханова H.A., Хамзина А.Р. Электрохимическое полирование жаропрочных никель-хромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ // Металлообработка С-Петербург: 2008, №1(43), С. 17-22.

82. Kolotyrkin Va., М. Electrochemical behavior and anodic passivity of certain metals in electrolyte solutions.// J.Electrochem. 1958. 62. P. 664-669.

83. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов, М.: Металлургия, 1976.-473 с.

84. Захаров М.В., Захаров A.M. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1972.- 384 с.

85. Линдбланд Н.Р., Шиллинг В.Ф., Аешбахер Х.Д. Усовершенствования в области защиты лопаток газовых турбин от коррозии //Энергетические машины и установки, 1871, №3, С. 24'-32

86. Никитин В.И., Меркулов В.В., Малышевская Е.Г. Исследование коррозии турбинных лопаток агрегатов ГТ-100 в эксплуатационных условиях.//Энергомашиностроение, 1978, №12, С. 12-15

87. Карпов E.H., Тарасова И.И., Мотрий H.H. Исследование высокотемпературного окисления лопаток ГТД в присутствии солей щелочных металлов//Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. Киев, 1979. С. 122-128

88. Патарин В., Де Кресченте М.А. Высокотемпературная коррозия деталей газовых турбин// Энергетические машины и установки. 1979, №1. С. 193-202.

89. Ли С.И., Янг В.Е., Хасси С.Е. Влияние температуры на высокотемпературную коррозию жаропрочных сплавов а газовых турбинах// Энергетические машины и установки. 1972. №2, С.77-82

90. Акимов А.Г., Демин В.Ю.//Поверхность: физика, химия, механика. 1982, №1,-С. 106

91. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие- соединения. М.: Металлургия, 1976. 558 с.

92. Коломыцев П.Т. Газовая коррозия и прочность никелевых сплавов. М.: Металлургия, 1984 215с.

93. Левин А.И. Теоретические основы электрохимии : Учеб. пособие для вузов. М.: Металлургия, 1972.- 543 с.

94. Марченко 3. Фотометрическое определение элементов / Пер.с польск.И. В.Матвеевой и А.А.НемодрукагПод ред.Ю.А.Золотова.М.: Мир, 1971.-502 с.5

95. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.: Металлургия, 1974. — 256 с.

96. Карамышев С.М. Расчеты на точность при проектировании станочных приспособлений. Учебное пособие. Уфа.: УАИ, 1977-58 с.

97. Амирханова H.A., Янбердина З.Я., Гишваров A.C., Амиров P.A. Ускоренная оценка коррозионной стойкости турбинных лопаток авиационных ГТД. Материалы XII Всесоюзной коференции по проблеме прочности деталей. Куйбышев, 1990. С. 78

98. Житников В.П. Решение плоских и осемметричных задач с помощью методов теории функций комплексного переменного: Учебное пособие/ УГАТУ.— Уфа: УГАТУ, 1994 .— 106с.