Введение
1. Анализ литературных и производственных данных 12
1.1 Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к лопаткам газотурбинных двигателей 12
1.2 Особенности никелевого жаропрочного сплава - ЧС88У-ВИ 16
1.2.1 Принципы легирования никелевого жаропрочного сплава - ЧС88У ВИ 17
1.2.2 Структура и термическая обработка сплава ЧС88У-ВИ 19
1.2.3 Взаимосвязь микроструктуры и механических свойств сплава ЧС88У-ВИ 21
1.3 Факторы, влияющие на усталостную прочность жаропрочных сплавов 23
1.4 Способы повышения усталостной прочности жаропрочных сплавов 27
1.4.1 Термическая обработка 28
1.4.2 Процесс поверхностного модифицирования 30
1.4.3 Способы устранения литейных дефектов в отливках 35
2. Анализ эксплуатационных повреждений рабочих лопаток 1 ступени ЕТД 42
2.1 Методы определения характера и причин разрушения деталей 42
2.2 Исследование характера и определение возможной причины разрушения рабочих лопаток 1 ступени из сплава ЧС88У-ВИ 50
2.3 Причины разрушения рабочих лопаток 1 ступени 67
3. Совершенствование технолоеическоео процесса литья рабочих лопаток 1 ступени из сплава ЧС88У-ВИ 69
3.1 Анализ производственных данных по результатам контроля качества отливок рабочих лопаток 1 ступени з
3.2 Проведение исследования по оценке металлургического качества отливок рабочих лопаток 1 ступени 73
3.3 Определение причин возникновения усадочной пористости в отливках 78
3.4 Разработка мероприятий по предотвращению и устранению дефектов усадочного характера в отливках рабочих лопаток 1 ступени из сплава ЧС88У-ВИ 84
3.5 Результаты опробования усовершенствованной технологии 86
4. Исследование влияния поверхностного модифицирования на структуру и свойства сплава ЧС88У ВИ 92
4.1 Методика исследования 93
4.2 Оценка влияния поверхностного модифицирования на усталостную
прочность сплава ЧС88У-ВИ 98
4.3 Исследование структуры сплава ЧС88У-ВИ при литье с поверхностным модифицированием 101
4.4 Оценка влияния поверхностного модифицирования на химический состав сплава ЧС88У-ВИ 107
4.5 ЛЮМ-контроль образцов после испытаний 108
4.6 Сравнительный фрактографический анализ изломов испытанных образцов 111
4.7 Оценка влияния поверхностного модифицирования на механические свойства и длительную прочность сплава ЧС88У-ВИ 114
4.8 Результаты опробования предложенных технологических режимов модифицирования на рабочих лопатках 1 ступени 116
5. Совершенствование режимов термической обработки отливок рабочих лопаток 1 ступени из сплава ЧС88У ВИ 119
5.1 Оценка качества материала лопаток после серийной термической
обработки 119 5.2 Анализ режимов термической обработки, применяемой при изготовлении рабочих лопаток 1 ступени 120
5.3 Определение оптимального времени выдержки при высокотемпературной гомогенизации 122
5.4 Разработка методики расчета оптимального времени выдержки при гомогенизации 129
5.5 Определение оптимальной температуры гомогенизации рабочих лопаток 1 ступени из сплава ЧС88У-ВИ 135
5.5.1 Исследование микроструктуры материала рабочих лопаток 1 ступени, прошедших термическую обработку по серийному и опытным режимам 137
5.5.2 Исследование механических свойств и длительной прочности материала исследуемых рабочих лопаток 144
5.5.3 Результаты производственного опробования предложенного режима термической обработки 146
6. Разработка комплексной методики по повышению усталостных характеристик лопаток газовых турбин 151
Заключение 164
Список использованных источников 166
