RU1827396C - Способ получени жаростойкого композиционного покрыти на лопатках турбины - Google Patents

Abstract

Использование: нанесение жаростойких композиционных покрытий на лопатки турбины. Сущность изобретени : с целью повышени  коррозионной стойкости покрыти  при одновременном сохранении термоциклической прочности, перед осаждением диоксида циркони  провод т нагрев лопатки до температуры 850-950° С, а скорость осаждени  поддерживают в пределах 1,2- 2,3 мкм/мин, причем скорость вращени  лопатки поддерживают в диапазоне от 4 до 10 об/мин. 3 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к защитным покрыти м , получаемым путем электронно-лучевого испарени  коррозионно-стойких сплавов и керамических материалов с последующим осаждением паровой фазы в вакууме , и может быть использовано при нанесении покрытий на лопатки турбин.

Целью изобретени   вл етс  повышение коррозионной стойкости покрыти  при одновременном сохранении термоциклической прочности покрыти .

Сущность изобретени  по сн етс  фиг. 1-3. на которых показано вли ние скорости осаждени  внешнего керамического сло  на толщину высокоплотной зоны диоксида циркони , образующейс  на границе контакта металлического покрыти  с керамикой (фиг. 1), на открытую пористость (По) и микротвердость (Н« ) керамики (фиг.2) и на термостойкость покрыти  NI-Cr-A1-Y 2/КПД (д 90 мкм/50 мкм) (фиг.З).

Способ получени  жаростойкого композиционного покрыти  иллюстрируетс  на примере двухслойного покрыти  металл (керамика и включает в себ  следующие операции:

нанесение металлического жаростойкого подсло  отвечающего составу покрытий типа Me-Cr-AI-Y толщиной 80-120 мкм осаждением в вакууме,

диффузионный отжиг лопатки турбины с покрытием Me-Cr-AI-Y в вакууме при температуре 1030°С + 10°С в течение 2-х ч;

00

м VI со ю

дробеструйна  уплотн юща  обработка металлического покрыти  микрошариками диаметром 100-200 мкм на сплаве Р6М5 при 20°С в течение 3-5 мин;

второй диффузионный отжиг в вакууме при1030°+10°С, 2ч.

нанесение промежуточного св зующего сло  толщиной 3-8 мкм с осаждением в вакууме из того же материала, что и основное металлическое покрыти  дл  химической активации поверхности;

последующее нанесение керамического сло  диоксида циркони  стабилизированного УгОз толщиной JJ5-60 мкм из одного испарител  при нагреве лопатки в интервале 850-950°С, скорости ее вращени  в паровом потоке в диапазоне 4-10 об/мин и скорости осаждени  керамического сло  1,2-2,3 мкм/мин (без разгерметизации камеры ) из другого испарител ;

восстановительна  термическа  обработка лопатки с композиционным покрытием , например, дл  сплава ЭИ893 по режиму 900°С, 8 ч + 820°С, 15 ч. с промежуточным охлаждением До 300°С.

Из табл.1 и 2 видно, что по предлагаемому способу В за вленном диапазоне по- вышаетс  коррозионна  стойкость покрыти  при одновременном сохранении удовлетворительной прочности сцеплени  керамики с металлическим слоем.

0

5

0

5

0

В табл.2 приведены данные о коррозионной стойкости покрыти  дл  тех же условий испытаний.

Выполненные исследовани , приведенные в табл.3 и на фиг.2 показывает, что максимум термоциклической долговечности керамического покрыти  обеспечиваетс  при скорости осаждени  в диапазоне от 1,2 до 2,3 мкм/мин благодар  формированию микроструктуры керамического сло , имеющей оптимальные свойства.

Таким образом, предложенный способ позвол ет повысить коррозионную стойкость покрыти  при одновременном сохранении термоциклической прочности покрыти .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  жаростойкого композиционного покрыти  на лопатках турбины, включающий формирование внешнего кор- розионно-эрозионностойкого сло  диоксида циркони  путем его осаждени  на предварительно нагретую вращающуюс  лопатку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости покрыти  при одновременном сохранении термоциклической прочности покрыти , нагрев лопатки перед осаждением покрыти  диоксида циркони  осуществл ют до температуры 850-950°С, а скорость осаждени  поддерживают в пределах 1,2-2,3 мкм/мин, причем скорость вращени  лопатки обеспечивают в диапазоне от 4 до 10 об/мин.

   Таблица 1

   Термоциклическа  прочность композиционного электронно-лучевого покрыти  металл/керамика при теплослипах 520-850°С и нагрев-охлаждение

   Таблица2

   Коррозионна  стойкость композиционного двухслойного покрыти  на сплаве ЭИ893 в синтетической золе газотурбинного топлива

   Продолжение табл 1

   Табл и цэЗ

   Термостойкость покрытий Me-Cr-AI-Y/ZrOa - 8% УаОз толщиной 90/50 мкм на образцах из различных жаропрочных сплавов в зависимости от скорости конденсации керамического

   сло 

   Продолжение табл. 2

   CHfH

   eja- s,a- V- 3fl- & /A

   /7,%

   JfffS- 10 S

   V y fc it fr es & л v & 4 vKf-yЈr

   &U&J.

   Hji.rnd -f

   .i I

   -5

   //

   fff- tsa- af- ма7JJff

   v jf if }« if , k & 4 if Риг.2

   V Iff fc }r ,s ,s & & « 2jf Y«$$r Фиг.З .