Mechanics and Advanced Technologies (Apr 2023)
Вакуум-плазмові ерозійно-стійкі 2D- нанокомпозитні покриття Avinit для компресорних лопаток ГТД авіаційних двигунів.
Abstract
Робота присвячена пошуку нових вакуум-плазмових покриттів з високою твердістю для підвищення довговічності компресорних лопаток ГТД авіаційних двигунів В якості кандидатних обрані вакуум-плазмові покриття на основі Ti-Al-N, отримувані за технологіями Avinit, які забезпечують нанесення твердих якісних покриттів з різко зменшеним пошкодження мікродугами. Багатошарові покриття Avinit мають більш високі, ніж TiN, функціональні характеристики (мікротвердість, тріщиностійкість, температуростійкість, ерозійну та корозійну стійкість) і можуть бути перспективними для нанесення ерозійно-стійких покриттів для компресорних лопаток. Технології Avinit технологічно найбільш близькі до використовуємих у промисловому виробництві вакуум-плазмових технологій нанесення захисних покриттів TiN. Розроблені нові багатошарові 2D-нанокомпозитні зносостійкі іонно-плазмові тверді покриття Avinit (TiN-AlN)n . Створені програмні продукти дозволили вийти на якісно новий рівень щодо подальшого модифікування та вдосконалення конструкцій функціональних покриттів Avinit, стабільності технологій та підвищення контролю їх якості при нанесенні таких покриттів для використання у виробництві компресорних лопаток ГТД авіаційних двигунів. Особливу увагу приділено методам попередньої іонно-плазмової обробки поверхонь перед покриттям. Проведені металографічні дослідження хімічного і фазового складу і структури покриттів Avinit (TiN-AlN)n .Товщина покриттів 7-9 мкм, мікротвердість 34-35 GPa (в порівнянні з серійно використовуємого покриття TiN: 27,4 GPa). Застосування в технологіях Avinit тристадійної іонно-плазмової обробки з використанням подвійного вакуум-дугового розряду з подальшим нанесенням зміцнюючих покриттів в єдиному технологічному циклі, виключає тріщиноутворення і забезпечує отримання міцнозчеплених високоякісних покриттів заданого складу з максимально зменшеною долею крапельної складової. Нанесені розроблені покриття (TiN-AlN)n на дослідні партії робочих компресорних лопаток ГТД авіаційних двигунів для проведення стендових випробувань.
Keywords
