Введение
Глава 1. Коррозионная стойкость жаропрочных сплавов и покрытий при высоких температурах 7
1.1. Особенности напряженного состояния и условий эксплуатации лопаток газовых турбин 7
1.2. Защитные покрытия, их структура и свойства 9
1.2.1. Виды защитных покрытий для лопаток газовых турбин, их классификация и технология нанесения 9
1.2.2. Сопротивление высокотемпературному окислению покрытий 21
1.3. Деградация структуры и свойств покрытий 23
1.4. Методы прогнозирования ресурса покрытий 34
1.4.1. Экспериментальные методы исследования массообменных процессов для оценки ресурса в защитных покрытиях 34
1.4.2. Расчетные методы исследования массообменных процессов для оценки ресурса защитных покрытий 36
1.5. Выводы по главе 1 42
Глава 2. Материал и методы исследования 44
2.1. Материал исследования 44
2.2. Методы исследования 49
2.2.1. Металлографические исследования 50
2.2.2. Рентгеноструктурный анализ 52
2.2.2. Методика рентгеноспектрального микроанализа 53
Глава 3. Исследование состояния лопаток ГТУ с покрытиями после длительной эксплуатации 55
3.1. Объекты исследования 55
3.2. Анализ состояния лопаток с диффузионными покрытиями 56
3.2.1. Направляющие лопатки 1-ой ступени ТВДтурбины ГТН-25-1 57
3.2.2. Рабочие лопатки 2-ой ступени ТВД турбины ГТН-25-1 58
3.2.3. Направляющие лопатки 1-ой ступени ТВД турбины ГТ-100 61
3.2.4. Направляющие лопатки ТВ-3-117 63
3.2.5. Направляющие лопатки судовых ГТУ 64
3.3. Анализ состояния лопаток с электронно-лучевыми покрытиями (ЕВ PVD; 67
3.3.1. Рабочие лопатки пиковой энергетической газовой турбины ГТ-100 68
3.3.2. Рабочие и направляющие лопатки пиковой энергетической газовой турбиныГТ-150 82
3.3.3. Рабочие и направляющие лопатки судовых ГТУ 83
3.3.4. Рабочие лопатки газовой турбины ГТК-25И. 90
3.4. Анализ состояния лопаток с вакуумно-плазменными покрытиями 94
3.4.1. Направляющие лопатки ГТЭ-150 94
3.4.2. Направляющие лопатки газовой турбины ГТ-6-750 96
3.4.3. Рабочие лопатки ГТН-25-1 99
3.5. Выводы по главе 3 103
Глава 4. Закономерности образования и роста защитных оксидных пленок 104
4.1. Фазовый состав оксидных пленок 104
4.2. Влияние температуры выдержки 109
4.3. Влияние содержания алюминия в покрытии 110
4.4. Влияние толщины покрытия 111
4.5. Влияние технологии нанесения покрытия 112
4.6. Влияние состава основного металла 114
4.7. Аппроксимация результатов испытаний 115
4.8. Выводы по главе 4 117
Глава 6. Кинетика изменения структуры покрытия 119
5.1. Фазовый состав покрытия и основного металла, его изменение при длительной эксплуатации 119
5.1.1. Плазменное покрытие Ni25Cr5Al2SiTaYна сплаве СМ247 LC 123
5.1.2. Плазменное покрытие Co29Cr6AlY на сплаве ЖС6К. 127
5.1.3. Плазменное покрытие Ni30Co28Cr8AlY и Ni30Co28CrlOAlYна сплаве IN738LC 129
5.1.4. Плазменное покрытие Ш25Со17Crl0AlYRe на сплаве Rene 80 133
5.1.5. Плазменное покрытие Ni25Col7CrlOAlYRe на сплаве PWA1483SX . 136
5.2. Особенности изменения состава поверхностного слоя 139
5.3. Обезлегирование внешнего слоя покрытия 139
5.5.7. Влияние времени выдержки 139
5.3.2. Влияние температуры 140
5.3.3. Влияние состава покрытия 141
5.4. Выводы по ГЛАВЕ 5 143
Глава 6. Моделирование структурно-фазовых изменений в покрытиях при изотермическом старении и создание Методики прогнозирования коррозионного ресурса покрытия 144
6.1. Физическая модель 145
6.2. Математическая модель и ее параметры 147
6.3. Методики прогнозирования коррозионного ресурса 153
6.4. Влияние основных параметров покрытий на их долговечность (примеры расчета) 154
6.4.1. Идентификация параметров модели 154
6.4.2. Примеры расчета коррозионного ресурса покрытий 158
Выводы 163
Список использованной литературы 165
Приложение 182
