RU2010111608A - Способ повышения стойкости блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов к термомеханическим нагрузкам - Google Patents
Способ повышения стойкости блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов к термомеханическим нагрузкам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010111608A RU2010111608A RU2010111608/02A RU2010111608A RU2010111608A RU 2010111608 A RU2010111608 A RU 2010111608A RU 2010111608/02 A RU2010111608/02 A RU 2010111608/02A RU 2010111608 A RU2010111608 A RU 2010111608A RU 2010111608 A RU2010111608 A RU 2010111608A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- layer
- blade
- thickness
- resistant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
1. Способ повышения стойкости блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов к термомеханическим нагрузкам, при котором на внешних поверхностях верхней и нижней полок блока и пера лопатки формируют жаростойкое покрытие, затем наносят теплозащитный керамический слой, отличающийся тем, что теплозащитный керамический слой наносят только на внешние поверхности нижней полки и пера лопатки, а также на поверхность переходной зоны между верхней полкой и пером лопатки, причем теплозащитный керамический слой наносят толщиной, обеспечивающей, в процессе эксплуатации соплового блока, компенсацию разности температур между материалом лопатки и материалами верхней и нижней полок. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование жаростойкого покрытия осуществляют путем нанесения первого и второго жаростойких слоев, причем в качестве материала первого жаростойкого слоя используют сплав состава: Si - от 4,0 до 12,0%; Y - от 1,0 до 2,0%; Al - остальное, причем первый жаростойкий слой толщиной от 10 до 70 мкм наносят вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом, с последующим диффузионным отжигом при температуре 1000-1050°C в течение от 2 до 5 ч в вакууме от 10-3 до 10-4 мм рт.ст., затем вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом наносят второй жаростойкий слой толщиной от 8 до 60 мкм состава Cr - 18 до 30%, Al - 5 до 13%, Y - от 0,2 до 0,65%, Ni - остальное, вновь подвергают отжигу в вакууме от 10-3 до 10-4 мм рт.ст., при температуре 930-960°C в течение от 2 до 5 ч, затем газотермическим методом наносят дополнительный подслой толщиной от 5 до 20 мкм состава Cr - 18 до 30%, Al - 5 до 13%, Y - от 0,2 до 0,65%, Ni - о�
Claims (21)
1. Способ повышения стойкости блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов к термомеханическим нагрузкам, при котором на внешних поверхностях верхней и нижней полок блока и пера лопатки формируют жаростойкое покрытие, затем наносят теплозащитный керамический слой, отличающийся тем, что теплозащитный керамический слой наносят только на внешние поверхности нижней полки и пера лопатки, а также на поверхность переходной зоны между верхней полкой и пером лопатки, причем теплозащитный керамический слой наносят толщиной, обеспечивающей, в процессе эксплуатации соплового блока, компенсацию разности температур между материалом лопатки и материалами верхней и нижней полок.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование жаростойкого покрытия осуществляют путем нанесения первого и второго жаростойких слоев, причем в качестве материала первого жаростойкого слоя используют сплав состава: Si - от 4,0 до 12,0%; Y - от 1,0 до 2,0%; Al - остальное, причем первый жаростойкий слой толщиной от 10 до 70 мкм наносят вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом, с последующим диффузионным отжигом при температуре 1000-1050°C в течение от 2 до 5 ч в вакууме от 10-3 до 10-4 мм рт.ст., затем вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом наносят второй жаростойкий слой толщиной от 8 до 60 мкм состава Cr - 18 до 30%, Al - 5 до 13%, Y - от 0,2 до 0,65%, Ni - остальное, вновь подвергают отжигу в вакууме от 10-3 до 10-4 мм рт.ст., при температуре 930-960°C в течение от 2 до 5 ч, затем газотермическим методом наносят дополнительный подслой толщиной от 5 до 20 мкм состава Cr - 18 до 30%, Al - 5 до 13%, Y - от 0,2 до 0,65%, Ni - остальное.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ионно-плазменным методам и/или электронно-лучевым испарением и конденсацией в вакууме наносят жаростойкое покрытие толщиной от 10 до 70 мкм, а в качестве материала покрытия используют либо сплав системы MeCrAlY, где Me - Ni, Co, NiCo, NiPtAl, либо сплав состава: Si - от 4,0 до 12,0%; Y - от 1,0 до 2,0%; Al - остальное, либо сплав состава: Cr - от 18 до 34%; Al - от 3 до 16%; Y - от 0,2 до 0,7%; Ni - остальное или состава: Cr - от 18 до 34%; Al - от 3 до 16%; Y - от 0,2 до 0,7%; Co - от 16 до 30%; Ni - остальное, причем нанесение жаростойкого слоя чередуют с периодической имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, N, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоя, разделяющего жаростойкий слой на микрослои, а количество микрослоев в жаростойком слое составляет от 3 до 1000.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование жаростойкого покрытия осуществляют путем нанесения газотермическим методом жаростойкого слоя толщиной от 6 до 80 мкм.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве газотермического метода используют плазменное напыление, а в качестве жаростойкого материала используют либо сплав системы MeCrAlY, где Me - Ni, Со, NiCo, NiPtAl, либо сплав состава: Si - от 4,0 до 12,0%; Y - от 1,0 до 2,0%; Al - остальное, либо сплав состава: Cr - от 18 до 34%; Al - от 3 до 16%; Y - от 0,2 до 0,7%; Ni - остальное или состава: Cr - от 18 до 34%; Al - от 3 до 16%; Y - от 0,2 до 0,7%; Co - от 16 до 30%; Ni - остальное.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого покрытия проводят ионно-имплантационную обработку поверхности лопатки ионами, выбранными из следующих элементов: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием при энергии ионов от 0,2 до 30 кэВ и дозе имплантации ионов от 1010 до 5·1020 ион/см2,
7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что керамический слой состава Y2O3 - 5…9 вес.%, ZrO2 - остальное, наносят толщиной от 10 до 300 мкм, а нанесение слоя керамического материала осуществляют газотермическим, и/или ионно-плазменным, и/или магнетронным методами и/или электронно-лучевым испарением и конденсацией в вакууме.
8. Способ по любому из пп.1, 3-5, отличающийся тем, что лопатку с нанесенными слоями покрытия подвергают отжигу при температуре от 800 до 1050°C в течение от 2 до 5 ч в вакууме не хуже от 10-3 мм рт.ст.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что лопатку с нанесенными слоями покрытия подвергают отжигу при температуре от 800 до 1050°C в течение от 2 до 5 ч в вакууме не хуже от 10-3 мм рт.ст.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что лопатку с нанесенными слоями покрытия подвергают отжигу при температуре от 800 до 1050°C в течение от 2 до 5 ч в вакууме не хуже от 10-3 мм рт.ст.
11. Способ по любому из пп.1-5, 9, 10, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой или слои из Ta, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 3,0 мкм.
12. Способ по п.6, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Ta, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 3,0 мкм.
13. Способ по п.7, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Ta, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 3,0 мкм.
14. Способ по п.8, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 3,0 мкм.
15. Способ по любому из пп.1-5, 9, 10, 12-14, отличающийся тем, что перед нанесением керамического слоя дополнительно наносят слой из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 2,0 мкм.
16. Способ по п.6, отличающийся тем, что перед нанесением керамического слоя дополнительно наносят слой из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 2,0 мкм.
17. Способ по п.7, отличающийся тем, что перед нанесением керамического слоя дополнительно наносят слой из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 2,0 мкм.
18. Способ по п.8, отличающийся тем, что перед нанесением керамического слоя дополнительно наносят слой из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 2,0 мкм.
19. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что перед нанесением жаростойкого слоя поверхность лопатки подвергают электролитно-плазменной полировке.
20. Способ по п.6, отличающийся тем, что перед ионно-имплантационной обработкой поверхность лопатки подвергают электролитно-плазменной полировке.
21. Способ по п.11, отличающийся тем, что перед нанесением слоев из Та, Nb, Pt, Cr или их сочетания поверхность лопатки подвергают электролитно-плазменной полировке.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010111608/02A RU2445199C2 (ru) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Способ упрочнения блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010111608/02A RU2445199C2 (ru) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Способ упрочнения блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010111608A true RU2010111608A (ru) | 2011-09-27 |
| RU2445199C2 RU2445199C2 (ru) | 2012-03-20 |
Family
ID=44803807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010111608/02A RU2445199C2 (ru) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Способ упрочнения блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2445199C2 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662520C1 (ru) * | 2017-05-30 | 2018-07-26 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов" (ФГУП "ВНИИТС") | Двухслойное жаростойкое покрытие на изделиях из углерод-углеродных композиционных материалов |
| RU2674089C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-12-04 | Владимир Леонидович Письменный | Способ форсирования газотурбинной установки |
| RU2697758C1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-08-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ нанесения жаростойких покрытий y-мо-о из плазмы вакуумно-дугового разряда |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2110007A1 (en) * | 1992-12-29 | 1994-06-30 | Adrian M. Beltran | Thermal barrier coating process |
| RU2078148C1 (ru) * | 1993-07-05 | 1997-04-27 | Акционерное общество открытого типа "Моторостроитель" | Способ нанесения покрытия на лопатку турбины |
| US5876860A (en) * | 1997-12-09 | 1999-03-02 | N.V. Interturbine | Thermal barrier coating ceramic structure |
| RU2228387C2 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-05-10 | Падеров Анатолий Николаевич | Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия |
| WO2004029330A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Volvo Aero Corporation | A thermal barrier coating and a method of applying such a coating |
-
2010
- 2010-03-25 RU RU2010111608/02A patent/RU2445199C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2445199C2 (ru) | 2012-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20070067607A (ko) | 고강도 Ｎｉ-Ｐｔ-Ａｌ-Ｈｆ 접합 코팅 | |
| RU2423550C1 (ru) | Теплозащитное покрытие для лопаток турбин и способ его получения | |
| CN1986889A (zh) | 用于隔热涂层的经铂改性的NiCoCrAlY结合涂层 | |
| CN104401089B (zh) | 一种包含镍‑铬‑氧活性扩散障层的高温涂层及制备方法 | |
| US10590527B2 (en) | High-temperature protective layer for titanium aluminide alloys | |
| US8497028B1 (en) | Multi-layer metallic coating for TBC systems | |
| RU2010115735A (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия на лопатках газовых турбин | |
| RU2010111608A (ru) | Способ повышения стойкости блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов к термомеханическим нагрузкам | |
| RU2742919C2 (ru) | Способ защиты детали из монокристаллического, не содержащего гафний суперсплава на основе никеля от коррозии и окисления | |
| RU2009144420A (ru) | Теплозащитное покрытие и способ его получения | |
| RU2464351C2 (ru) | Теплобарьерное покрытие на основе диоксида циркония, наносимое непосредственно на монокристаллические жаропрочные сплавы на основе никеля | |
| RU2009127293A (ru) | Способ наплавки на перо лопатки турбомашины | |
| RU2010114799A (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия на лопатках турбомашин | |
| JP5675087B2 (ja) | 遮熱コーティング、タービン部材、及びガスタービン、並びに、遮熱コーティングの製造方法 | |
| RU2614320C2 (ru) | Жаростойкое металлокерамическое покрытие и способ его нанесения | |
| RU2009116342A (ru) | Способ получения теплозащитного покрытия | |
| CN110923636B (zh) | γ-TiAl合金表面电子束复合等离子合金化处理方法 | |
| US10982333B2 (en) | Part comprising a nickel-based monocrystalline superalloy substrate and method for manufacturing same | |
| RU2009116343A (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия | |
| RU2010103301A (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия на лопатках турбин газотурбинных двигателей и энергетических установок | |
| RU2009144440A (ru) | Способ восстановления блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов | |
| RU2010138037A (ru) | Способ получения теплозащитного покрытия | |
| RU2479666C1 (ru) | Способ формирования теплозащитного покрытия на деталях газовых турбин из никелевых и кобальтовых сплавов | |
| RU2010114798A (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия на лопатках газовых турбин | |
| RU2426817C2 (ru) | Способ формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочных никелевых сплавов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130326 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131210 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160326 |