Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"Maryana Yavorska"

Kształtowanie mikrostruktury warstwy aluminidkowej na nadstopach niklu w niskoaktywnym procesie CVD

Czytaj za darmo! »

Omówiono proces kształtowania aluminidkowej warstwy wierzchniej metodą CVD na podłożu z nadstopów niklu: Inconel 713LC i René 77. Proces aluminiowania z użyciem gazowego AlCl3 prowadzono za pomocą urządzenia firmy IonBond. Pomiar głębokości warstw wykonano w badaniach mikrostruktury - mikroskop świetlny Nikon 300. Określono skład chemiczny na przekroju warstwy aluminidkowej oraz wartość współ[...]

Wpływ grubości powłoki platyny na trwałość warstwy aluminidkowej wytworzonej w procesie CVD na podłożu nadstopów niklu Inconel 713 LC i CMSX 4

Czytaj za darmo! »

Poprawa sprawności turbiny silników lotniczych przez podwyższenie temperatury ich pracy jest możliwa przez zastosowanie efektywnych systemów chłodzenia łopatek szczególnie pierwszego i drugiego stopnia oraz wytworzenie na ich powierzchni roboczej dyfuzyjnych warstw ochronnych [1, 2]. Elementami części gorącej silników lotniczych narażonych na oddziaływanie szczególnie wysokiej temperatury jest turbina wysokiego ciśnienia oraz komora spalania - temperatura gazów spalinowych wynosi ok. 1650°C [1]. W silnie obciążonych łopatkach pierwszego i drugiego stopnia pod wpływem cykli cieplnych związanych ze startem i lądowaniem występuje intensywny proces degradacji ich warstwy wierzchniej. Ogranicza to resurs silnika i zapobiega zwiększeniu osiągów przez podwyższenie temperatury jego pracy. Zagadnienia ochrony przed korozją wysokotemperaturową dotyczą zarówno łopatek turbin silników lotniczych, jak i stacjonarnych. W turbinach stacjonarnych przeważają problemy korozji w środowisku gazów spalinowych, zawierających związki siarki [3]. W silnikach lotniczych natomiast problem odporności na utlenianie wysokotemperaturowe. Wymagany czas pracy turbin stacjonarnych wynosi >50 000 h, natomiast lotniczych >4000 h [3]. Analiza danych literaturowych wskazuje, że warstwy aluminidkowe wytworzone metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) w procesie wysoko- i niskoaktywnym nie spełniają w pełni wymagań ich eksploatacji w warunkach dużych obciążeń cieplnych i mechanicznych [2÷5]. Wyniki prowadzonych dotychczas badań pozwalają stwierdzić, że skutecznym sposobem zwiększenia trwałości eksploatacyjnej łopatek turbin jest modyfikowanie platyną wytwarzanej warstwy aluminidkowej [4÷10]. W pracach [4, 5] wykazano, że wprowadzenie platyny zwiększa intensywnie żaroodporność warstwy tlenkowej Al2O3 - jednocześnie zmniejsza prędkość jej wzrostu. Ogranicza dyfuzję atomów aluminium do podłoża - nadstopów niklu. Jednocześnie zmniejsza prędkość dyfuzji atomów[...]

Charakterystyka warstw aluminidkowych wytworzonych metodami CVD na nadstopach niklu Inconel 625 oraz Inconel 713 LC

Czytaj za darmo! »

Rozwój silników lotniczych związany jest z koniecznością podwyższenia ich osiągów i sprawności, zwiększenia czasu eksploatacji, niezawodności i obniżenia zużycia paliwa. Sprawność silników istotnie zależy od temperatury spalin na wlocie do turbiny. Temperatura spalin wynosi ok. 1200°C dla spalania paliwa węglowodorowego w tlenie z powietrza atmosferycznego. Barierą podwyższania temperatury gazów na wlocie do turbiny są czynniki materiałowe. Dotyczy to szczególnie odporności materiałów na pełzanie, zmęczenie cieplne, siarczkową korozję wysokotemperaturową i erozję, które są zależne od konstrukcji silnika, warunków i miejsca eksploatacji oraz jakości spalanego paliwa. Temperatura spalin na wlocie do turbiny w ciągu ostatnich 15 lat wzrosła o ok. 280°C i wynosi obecnie 1250°C (w roku 1939 - 550°C). Spowodowało to trzykrotne zwiększenie sprawności silników turbinowych. Przyjęto, że podwyższenie temperatury gazu wlotowego o 50°C zwiększa sprawność turbiny o co najmniej 4%. Powoduje również zmniejszenie zużycia paliwa i wydatku powietrza [1]. Wymagany obecnie standardowy czas eksploatacji do remontu wynosi od 5000 do 20 000 h i jest zależny od typu silnika oraz jakości paliwa. Stopy żarowytrzymałe na osnowie niklu stanowią ok. 50% ogólnej masy nowoczesnych silników [2]. Podwyższenie temperatury gazów na wlocie do turbiny w nowoczesnych silnikach zależy od stosowania w ich konstrukcji: - efektywnych systemów chłodzenia łopatek turbiny, - nadstopów niklu lub kobaltu o większej żarowytrzymałości, - dyfuzyjnych warstw ochronnych i powłokowych barier cieplnych. Dla poprawy sprawności turbin silników lotniczych przez podwyższenie temperatury ich pracy stosuje się różnego rodzaju warstwy ochronne [3÷10]. Do najczęściej stosowanych należą warstwy na osnowie aluminium: Al-Si, Al-Cr, Al-Pt, Pt-AlCr [2÷9]. Wytworzenie warstw złożonych z faz międzymetalicznych układu równowagi fazowej Ni-Al prowadzone jest najczęściej metodą kontaktowo- gazow[...]

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej nadstopu niklu po procesie aluminiowania metodą CVD

Czytaj za darmo! »

Żarowytrzymałe stopy na osnowie niklu i kobaltu stosowane na elementy turbin gazowych pracujących w wysokiej temperaturze (ok. 1000°C) pokrywane są warstwami żaroodpornymi o dobrej odporności na korozję wysokotemperaturową, niskiej przewodności cieplnej i wysokiej stabilności mikrostruktury [1÷5]. Stosowane są różne typy pokryć ochronnych w zależności od rzeczywistych warunków pracy elementu konstrukcyjnego. Największe zastosowanie w lotnictwie znalazły pokrycia dyfuzyjne na osnowie Al otrzymywane w procesach aluminiowania metodami: kontaktowo-gazową (pack cementation) i chemicznego osadzania z fazy gazowej CVD - (chemical vapour deposition). Wzrost warstw aluminidkowych w tych procesach jest kontrolowany przez transport reagentów poprzez warstwę [1÷6]. Stosuje się dwa typy procesów CVD tzw. "niskoaktywny" i "wysokoaktywny" w celu uzyskania odporności na korozję wysokotemperaturową. Dla procesu niskoaktywnego prowadzonego w temperaturze >1000°C tworzenie warstwy odbywa się głównie przez dyfuzję Ni w kierunku powierzchni podłoża. Zubożenie materiału podłoża w nikiel, który występuje w postaci roztworu stałego γ oraz umacniającej fazy międzymetalicznej γʹ (Ni3Al) opisano według rekacji: γ + γʹ - Ni = Ni + Ni3Al - Ni = NiAl + 3Ni [3]. W niskoaktywnym procesie CVD zewnętrzna i wewnętrzna strefa warstwy zbudowana jest z fazy NiAl. W wysokoaktywnym procesie CVD (<950°C) tworzenie warstwy odbywa się głównie w wyniku dyfuzji aluminium w głąb warstwy. Warstwa zewnętrzna materiału podłoża stanowi wówczas strefę zewnętrzną warstwy aluminidkowej. Mikrostruktura warstwy może składać się z różnych faz w zależności od aktywności Al. Stwierdzono, że bardzo wysoka aktywność aluminium powoduje tworzenie się warstwy składającej się z kruchej fazy δ-Ni2Al3. Wysoka aktywność aluminium powoduje, że oprócz strefy zewnętrznej, składającej się z wymienionej fazy δ-Ni2Al3, powstaje przyległa do niej strefa składa[...]

 Strona 1