Розробка складу робочої суміші газів для підвищення якості катодів на основі нікелю для іонно-плазмового напилення
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.010920.52.654Ключові слова:
нікелевий сплав, плавка, зливок, катод, структура, інертний газ, захисна атмосфера, аргон, гелійАнотація
Постановка проблеми. Сучасні енергетичні установки та авіадвигуни працюють за підвищених температур. Якщо в перших газотурбінних двигунах (ГТД) робочі температури матеріалу становили від 600 до 900 °С, то в подальшому значно підвищилися, досягнувши наразі 1 700 °С.Для забезпечення роботи за високих температур застосовують жаростійкі покриття на основі нікелю. Ресурс лопаток у першу чергу залежить від якісних показників нанесених покриттів (рівномірності, відсутності пор, включень, хімічної однорідності). Якість нанесення покриттів визначається режимами нанесення і якістю самого катода. Як правило, катоди являють собою сплави, що наносяться зі спеціальною геометрією. Існує кілька технологій виготовлення катодів, кожна з яких має свої переваги і недоліки. Один із методів − пошарове формування сплавом зливків для виготовлення катодів у мідному водоохолоджуваному кристалізаторі із застосуванням електрода, що плавиться. Мета дослідження − підвищення якості катодів на основі нікелю (Ni − Cr − Al − Y) шляхом удосконалення технологічних режимів виплавки зливків. Завдання − зменшення загальної кількості дефектів у зливках у вигляді несуцільностей, пор, непроплавів, підвищення гомогенності структури і хімічного складу. Методика.Вдосконалено обладнання, зокрема, вакуумно-дугова установка була доукомплектована рампою і балоном із гелієм. Отримані пробні зразки у вигляді «шайб» (діаметром 127 мм і товщиною 40 мм), які використовувалися для дослідження мікроструктури і хімічного складу. Відпрацьовано режими переплаву. Дослідження хімічного складу проводили із застосуванням багатоцільового растрового електронного мікроскопа РЕМ 106І, оснащеного системою мікроаналізу. Наукова новизна. Визначено залежність впливу концентрації суміші газів (аргон − гелій), що дозволило отримати оптимальне співвідношення захисних газів. При співвідношенні газів 70/30 % отримано максимально якісні катоди, на яких проводили подальші дослідження. Висновки. На підставі результатів досліджень впливу концентрації суміші газів на структуру та склад катодів установлено технологічні режими плавлення, що дозволило поліпшити показники якості та економічні показники досліджуваних катодів. Це зменшить кількість браку катодів, поліпшить працездатність деталей з покриттями та ресурс авіаційних двигунів у цілому.Посилання
Sims C.Т. Supersplavy II: Zharoprochnyye materialy dlya aerokosmicheskikh i promyshlennykh energoustanovok[Super alloys II: Heatproof materials for aerospace and industrial energy options]. Мoscow : Metallurgy, 1995, 384 p. (in Russian).
Maslenkov S.B. Spravochnik zharoprochnykh staley i splavov [Directory of heat-resistant steels and alloys]. Мoscow : Metallurgy, 1983, 192 p. (in Russian).
Yefanov V., Кlotchihin V., Pedash А. and Shylo V. Vliyaniye tekhnologii izgotovleniya katodov na kachestvo pokrytiy lopatok turbiny [Influence of technology of making of cathodes on quality of coverages of shoulder-blades of turbine]. Vestnik dvigatelestroyeniya [Engine Bulletin]. 2018, no. 1, pp. 132−137. (in Russian).
Оvchinnikov А.V., Теslevich S.М., Тithenberg D.L. and YefanovV.S. Tekhnologiya vyplavki slitkov dlya polucheniya katodov iz kobal'tovogo splava sposobom dugovogo pereplava[Technology of smelting of bars for the receipt of cathodes from a cobalt alloy the method of arc remelt]. Sovremennaya elektrometallurgia [Modern electrometallurgy]. 2019, no. 1, pp. 23−27. (in Russian).
Paton B.E., Tryhub N.P. and Akhonyn S.V. Elektronno-luchevaya plavka tugoplavkikh i vysokoreaktsionnykh metallov[Cathode-ray melting of refractory and high-reactionary metals]. Kyiv : Naukova Dumka Publ., 2008, 312 p. (in Russian).
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Договір про передачу авторського права
