Введение
Глава 1 Проблемы высокотемпературного окисления и технологии защиты поверхности жаропрочных сплавов 13
1.1 Развитие жаропрочных никелевых сплавов для рабочих лопаток газотурбинных двигателей 13
1.2 Механизмы формирования оксидных слоев при высокотемпературном окислении жаропрочных никелевых сплавов 18
1.3 Причины разрушения защитных оксидных слоев 23
1.4 Технологии защиты поверхности монокристаллических никелевых сплавов при высокотемпературном окислении 27
1.4.1 Технологии подготовки поверхности перед нанесением теплозащитных покрытий 27
1.4.2 Системы теплозащитных покрытий 31
1.5 Теоретические и экспериментальные методы определения адгезионной прочности защитных оксидных слоев и теплозащитных покрытий 36
1.6 Постановка целей и задач исследования 39
Глава 2 Методические особенности экспериментальных исследований микроструктуры, фазового состава и физико-механических свойств исследуемых материалов 42
2.1 Исследуемые системы, режимы высокотемпературного окисления и подготовка поверхности образцов 42
2.2 Методы исследования микроструктуры и фазового состава защитных оксидных слоев 47
2.3 Методы определения физико-механических свойств защитных оксидных слоев и адгезионной прочности в системе металл/оксид 48
Глава 3 Теоретические и экспериментальные исследования закономерностей разрушения защитных оксидных слоев 52
3.1 Анализ существующих моделей разрушения защитных оксидных слоев 52
3.2 Экспериментальные исследования закономерностей разрушения защитных оксидных слоев после высокотемпературного окисления жаропрочных сплавов 59
3.3 Определение режимов ионной обработки поверхности для повышения адгезии в системе металл/оксид 65
3.4 Исследования влияния режимов охлаждения на микроструктуру оксидных слоев и целостность границы раздела металл/оксид 70
3.5 Метод определения характеристик адгезии в системе металл/оксид после высокотемпературного окисления 77
3.6 Выводы по разделу 83
Глава 4 Определение физико-механических свойств защитных оксидных слоев и адгезионной прочности в системе металл/оксид 85
4.1 Определение физико-механических свойств защитных оксидных слоев методом наноиндентирования 85
4.2 Определение работы адгезии в системе металл/оксид при скретч-испытаниях 93
4.3 Выводы по разделу 95
Глава 5 Исследование причин и особенностей разрушения системы теплозащитных покрытий для рабочих лопаток газовых турбин 97
5.1 Условия эксплуатации и причины разрушения ТЗП для рабочих лопаток 97
5.2 Экспериментальные исследования микроструктуры и механизмов разрушения ТЗП 103
5.3 Анализ напряженно-деформированного состояния в системе ТЗП 106
5.4 Выводы по разделу 117
Заключение 118
Список принятых сокращений и условных обозначений 121
Список литературы 123
Приложение 1 137
