Вакуум-плазмові ерозійно-стійкі 2D- нанокомпозитні покриття Avinit для компресорних лопаток ГТД авіаційних двигунів

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Mechanics and Advanced Technologies; Том 7 № 1 (2023); 7-15
Mechanics and Advanced Technologies; Vol. 7 No. 1 (2023); 7-15
ISSN: 2521-1943
2522-4255
Popis: The work is devoted to the search for new vacuum-plasma coatings with high hardness to increase the durability of the compressor blades of the GTE of aircraft engines Ti-Al-N-based vacuum-plasma coatings obtained by Avinit technologies, which ensure the application of hard, high-quality coatings with dramatically reduced micro-arc damage, were selected as candidates. Avinit multilayer coatings have higher functional characteristics than TiN (microhardness, crack resistance, temperature resistance, erosion and corrosion resistance) and may be promising for applying erosion-resistant coatings for compressor blades. Avinit technologies are technologically closest to the vacuum-plasma technologies used in industrial production for applying TiN protective coatings. New multi-layered 2D nanocomposite wear-resistant ion-plasma hard coatings Avinit (TiN-AlN)n have been developed. The created software products made it possible to reach a qualitatively new level in terms of further modification and improvement of the designs of Avinit functional coatings, stability of technologies and improvement of their quality control when applying such coatings for use in the production of compressor blades of gas turbine engines of aircraft engines. Special attention is paid to methods of preliminary ion-plasma treatment of surfaces before coating. Metallographic studies of the chemical and phase composition and structure of Avinit (TiN-AlN)n coatings have been carried out. The thickness of the coatings is 7-9 μm, the microhardness is 34-35 GPa (compared to the serially used TiN coating: 27.4 GPa). The use of three-stage ion-plasma treatment in Avinit technologies using a double vacuum-arc discharge followed by the application of strengthening coatings in a single technological cycle eliminates the formation of cracks and ensures the production of tightly bonded, high-quality coatings of a given composition with the maximally reduced share of the droplet component. The developed coatings (TiN-AlN)n were applied to experimental batches of working compressor blades of GTE aircraft engines for bench tests.
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.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: