ЕЛЕКТРОПРОМЕНЕВІ ТА ПЛАЗМОВІ ЖАРОСТІЙКІ Й ТЕРМОБАР’ЄРНІ ПОКРИТТЯ, ОСАДЖЕНІ НА ЛОПАТКИ ТУРБІН З ВИКОРИСТАННЯМ ЛИТИХ І ПОРОШКОВИХ СПЛАВІВ Ni(Co)CrAlY(Sі), ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОЇ ПЛАВКИ
ІІІ. ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ, СТРУКТУРА, ХІМІЧНИЙ ТА ФАЗОВИЙ СКЛАД  КОНДЕНСОВАНИХ З ПАРОВОЇ ФАЗИ ТЕПЛОБАР’ЄРНИХ ПОКРИТТІВ Nі(Cо)CrAlY/ZrO₂–Y₂O₃,  ОСАДЖЕНИХ ЗА ОДИН ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦИКЛ

Анотація

Для нанесення термобар’єрних покриттів (ТБП) на лопатки турбін використовують різні фізичні та хімічні методи осадження, причому операції, направлені на формування дифузійного бар’єрного шару, є окремим технологічним процесом, що збільшує час нанесення покриття і, відповідно, збільшує енергозатрати при виробництві турбін. У роботі досліджено формування бар’єрних шарів на межах “основний матеріал лопатки / жаростійкий металевий шар” і “жаростійкий металевий шар / керамічний шар” при використанні методу суміщення технологічних процесів їх нанесення. Досліджено структуру, хімічний та фазовий склад ТБП на межі метал / кераміка (сплави NiCrAlY, CoCrAlY / керамікa ZrO₂–(6–8)% (мас.) Y₂O₃, осаджених за один технологічний цикл. Об’єктами досліджень були зразки, вирізані з лопаток зі сплаву ЖС26-ВІ направленої кристалізації. Для нанесення покриттів на лопатки використовували сплави NiCrAlY та CoCrAlY. Експерименти проводили на установках Л2 та  УЭ-159 на підприємствах ДП “Івченко-Прогрес” (м. Запоріжжя) і НДП “Елтехмаш” (м. Вінниця). Досліджено особливості формування дифузійного бар’єрного шару на межі метал / кераміка в умовах, коли лопатки, попередньо нагріті до температури 900 ± 30 °С, витримували деякий час над поверхнею керамічного матеріалу ZrO₂–(6–8)% (мас.) Y₂O₃ за температури 2600 ± 50 °С. Встановлено, що в залежності від часу витримки на межі металевого і керамічного шарів формується дифузійний бар’єрний шар, який суттєво відрізняється за морфологією і хімічним складом від основних шарів ТБП. Визначено хімічний та фазовий склад дифузійного бар’єрного шару залежно від умов нанесення ТБП. За результатами термоциклічних досліджень лопаток з покриттям розроблено технологічні режими нанесення покриттів для формування оптимального за складом і структурою дифузійного бар’єрного шару.