Введение
ГЛАВА 1 – Анализ технологий производства заготовок дисков с функционально-градиентными свойствами для авиационных газотурбинных двигателей (научно технический обзор) 9
1.1 Термомеханические условия работы дисков турбин высокого давления авиационных ГТД 9
1.2 Химический состав и уровень механических характеристик дисковых жаропрочных никелевых сплавов нового поколения 17
1.3 Технологии производства заготовок дисков с функционально-градиентными характеристиками по сечению
1.3.1 Особенности технологий изготовления биметаллических заготовок дисков 29
1.3.2 Особенности технологий изготовления заготовок дисков с переменной структурой 31
1.4 Выводы и постановка задач исследования 54
ГЛАВА 2 – Материал и методики проведения исследований 58
2.1 Материалы и технология их производства 58
2.2 Методы проведения исследований качества гранул различной крупности 65
2.3 Методы проведения исследований микроструктуры, уровня механических свойств и качества компактного материала из гранул различной крупности
2.3.1 Определение температур основных фазовых превращений в исследуемых гранулируемых жаропрочных никелевых сплавах 68
2.3.2 Исследование особенностей микроструктуры компактного материала 68
2.3.3 Исследование уровня механических свойств компактного материала 70
2.3.4 Анализ содержания газовых примесей в компактном материале 71
2.4 Неразрушающий контроль качества экспериментального образца диска
и опытных заготовок дисков с переменной структурой из гранулированных никелевых сплавов 71
ГЛАВА 3 Исследование модельных образцов компактного материала из гранул различной крупности 76
3.1 Исследование содержания газовых примесей 76
3.2 Исследование микроструктуры компактного материала
3.2.1 Соединение гранул различной крупности в компактное изделие с переменной структурой 78
3.2.2 Исследование влияния крупности гранул на размер зерна компактного материала после ГИП 80
3.2.3 Исследование особенностей микроструктуры переходной зоны компактного материала 81
3.2.4 Исследование влияния термической обработки на размер зерна компактного материала 86
3.2.5 Исследование микроструктуры модельных образцов компактного материала 92
3.2.6 Исследование характеристик прочности и пластичности модельных образцов компактного материала 104
3.2.7 Исследование характеристик длительной прочности модельных образцов компактного материала 107
3.2.8 Исследование характеристик МЦУ модельных образцов компактного материала 110
3.3 Выводы по главе 3 112
ГЛАВА 4 Разработка опытной технологии изготовления экспериментального образца диска с переменной структурой из гранул сплава эп741нп 114
4.1 Разработка конструкции, чертежей и изготовление капсулы 114
4.2 Заполнение, вакуумная дегазация и герметизация гранул в капсуле 117
4.3 Горячее изостатическое прессование экспериментального образца диска 122
4.3.1 Исследование формоизменения экспериментального образца диска после ГИП 123
4.4 Термическая обработка экспериментального образца диска 127
4.5 Неразрушающий контроль экспериментального образца диска 129
4.6 Всесторонние исследования материала экспериментального образца диска 130
4.7 Выводы по главе 4 138
ГЛАВА 5 – Разработка опытной технологии производства заготовок дисков твд с функционально-градиентными свойствами из гранул сплава ВВ750П 140
5.1 Разработка конструкции, чертежей и изготовление капсул 140
5.2 Выбор оптимальных фракционных составов гранул 147
5.3 Заполнение, вакуумная термическая дегазация и герметизация гранул в капсуле 148
5.4 Горячее изостатическое прессование заготовок дисков
5.4.1 Исследование образцов-свидетелей после ГИП 157
5.4.2 Исследование формоизменения заготовок дисков
5.5 Термическая обработка 161
5.6 Неразрушающий ультразвуковой контроль 163
5.7 Испытания механических и жаропрочных характеристик заготовок дисков 166
5.8 Всесторонние испытания материала заготовки диска с функционально-градиентными характеристиками 173
5.9 Выводы по главе 5 191
ГЛАВА 6 – Внедрение разработаннной опытной технологии производства заготовок дисков с функционально градиентными свойствами 192
6.1 Научно-техническая новизна решений, разработанных в диссертации
6.2 Экономическая эффективность внедрения турбинных дисков с функционально-градиентными свойствами в конструкции перспективных газотурбинных двигателей 195
6.3 Выводы по главе 6 198
Общие выводы 200
Список литературы 202
