Эволюция структурно-фазового состояния жаростойкого интерметаллидного покрытия в процессе эксплуатации лопаток турбины

Для решения важной проблемы отечественного машиностроения, а именно, повышения ресурса длинноразмерных лопаток турбин энергетических газотурбинных установок, эксплуатируемых на тепловых электростанциях, было разработано жаростойкое покрытие системы Ni–Co–Cr–Al–Y с интерметаллидным фазовым составом (β-NiAl + γ′-Ni₃Al). Покрытие было нанесено методом высокоэнергетического плазменного порошкового напыления и предназначено для защиты рабочей поверхности лопаток от высокотемпературного и эрозионного воздействия газового потока. Приведены результаты исследований микроструктуры и фазового состава покрытия в исходном состоянии, после лабораторных испытаний жаростойкости и в постэксплуатационном состоянии (с наработкой ~29 000 ч в реальных условиях эксплуатации газотурбинного двигателя энергетической установки ГТЭ-45-3 на тепловой электростанции). После длительной эксплуатации установлено уменьшение содержания интерметаллидной фазы β-NiAl в фазовом составе, увеличение размера пор и снижение твердости покрытия. При этом сохраняются эрозионная стойкость и жаростойкие свойства покрытия, имеется достаточный ресурс долговечности.

1. Балдаев Л. Х. Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления. – М.: Изд-во КХТ, 2004. – 34 с.

2. Кузьмин В. И., Картаев Е. В., Ващенко С. П., Сергачев Д. В., Корниенко Е. Е. Повышение эффективности плазменного напыления порошковых покрытий // Вестник Югорского государственного университета. – 2014. – № 2. – С. 7–14.

3. Тарасенко Ю. П., Царева И. Н., Бердник О. Б., Фель Я. А., Кузьмин В. И., Михальченко А. А., Картаев Е. В. Структура и физико-механические свойства жаростойкого интерметаллидного покрытия Ni–Co–Cr–Al–Y, полученного на модернизированном плазменном оборудовании // Теплофизика и аэромеханика. – 2014. – Т. 21, № 5 – С. 671–680.

4. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением / Ю. Р. Колобов, Е. Н. Каблов, Э. В. Козлов и др. – М., 2008. – 327 с.