Алюминидное покрытие

Cтраница 2

Эволюция разработки покрытий для суперсплавов прошла путь от простых диффузионных алюминидных покрытий в начале 50 - х гг. до MeCrAlY покрытий, и в настоящее время завершилась созданием теплозащитных барьерных покрытий. Металлические покрытия, такие как алюминидные и MeCrAlY покрытия с высоким содержанием алюминия, обеспечивают достаточно высокое сопротивление окислению при высоких температурах, а применение ТЗБП позволяет достичь наивысшей температуры сгорания топлива в турбине, недостижимой никаким другим способом. Применение, в случае необходимости, высокохромистых покрытий типа MeCrAlX и МеСгХ вместе с алюминидами драгметаллов обеспечивает наивысшую стойкость к горячей и низкотемпературной коррозии. С помощью некоторых современных методов нанесения покрытий можно с хорошей воспроизводимостью получать высококачественные покрытия, содержащие в своем составе элементы с высокой химической активностью. [16]

Платиноалюминидные покрытия несколько менее пластичны по сравнению с простыми алюминидными покрытиями и поэтому их применение в некоторых авиационных двигателях с тяжелыми циклическими условиями работы может быть ограничено. Однако опыт эксплуатации таких покрытий свидетельствует о возможности их применения и в наземных, и в воздушных условиях. [17]

Концентрация легирующих элементов ( W и Ti) в алюминидных покрытиях примерно в 2 раза ниже, чем в основе. [18]

В табл. 68 приведены результаты испытаний жаростойкости на воздухе чистых и модифицированных алюминидных покрытий на ниобии и молибдене. [19]

Сопротивление окислению NiCoCiAlY покрытия на подложках из разных суперсплавов. [20]

Кроме прекрасной стойкости к окислению большим досто инством MeCrAlY покрытий по сравнению с диффузионнымр алюминидными покрытиями при высокотемпературном примене нии является их более высокая температура плавления практически не зависящая от состава и свойств подложки При этом плавление диффузионной зоны при более низкой чем для объема самого оверлейного покрытия, температуре не происходит. В то время как температура начала плавле ния большинства диффузионных алюминидных покрытий состав ляет 1121 - 1204 С, оверлейные покрытия выдерживают 1288 С без каких-либо признаков плавления. Однако высо кая температура плавления оверлейных покрытий достигается ценой очень низкой высокотемпературной прочности, что может приводить к термоусталостному растрескиванию при циклических условиях работы. [21]

Сопротшвлевше or мел ем ню покрытшй на подложке шз суперсплава на основе вшкеля. [22]

Процесс окисления оверлейных noi рытий протекает в основном так же, как и окисление дифф; знойных алюминидных покрытий. Присутствие хрома и актш ных элементов, таких как иттрий, улучшает стойкость noi рытий к окислению за счет повышения активности алюминия увеличения соответственно сопротивления отслаиванию oi сидной пленки А12О3 ( см. гл. [23]

В качестве покрытий на тугоплавких металлах и сплавах наибольший практический интерес представляют окалиностойкие комплексные диффузионные покрытия, поэтому основные исследования были направлены на получение модифицированных другими элементами силицидных и алюминидных покрытий, отличающихся высокой жаростойкостью. Это направление наиболее актуально и в настоящее время. Выбор составов комплексных покрытий и технологий их получения - весьма сложная материало-ведческая проблема, научно обоснованное решение которой еще далеко не завершено. [24]

Разнообразные диффузионные покрытия, полученные на никелевых сплавах и на тугоплавких металлах, рассмотрены в книге [143], где подчеркнуто, что для высокотемпературной защиты сплавов на основе никеля по-прежнему наиболее перспективными и эффективными остаются алюминидные покрытия, которые целесообразно легировать бором, кремнием, хромом, титаном, танталом, ниобием, бериллием, магнием и другими элементами. [25]

В заключение отметим, что, поскольку алюминиды тугоплавких металлов при промежуточных температурах ( 600 - 1000 С) склонны к интенсивному окислению и разрушению, а выше 1300 С они уступают в окалиностойкости силицидам и бериллидам, чистые алюминидные покрытия используют редко. Обычно на практике для тугоплавких металлов и сплавов разрабатывают модифицированные алюминидные покрытия, получаемые при комплексном насыщении материала основы алюминием совместно с другими элементами. [26]

Горячая коррозия материала стала первой проблемой, с которой пришлось столкнуться при производстве мощных генераторных турбин и турбин общего назначения, использующих низкосортное топливо, загрязненное серой, натрием и другими примесями, или турбин, работающих в таких условиях, которые допускают попадание в них загрязняющих примесей через воздухозаборники, например в морских условиях или в условиях пустыни. Алюминидные покрытия, разработанные для предотвращения окисления материалов в авиационных двигателях, оказались неэффективными против разъедания при горячей коррозии. Это стимулировало разработку покрытий других типов, предназначенных специально для противостояния горячей коррозии. Позже был обнаружен еще один механизм разъедания, известный ныне как низкотемпературная горячая коррозия. [27]

Влияние церия на микроструктуру Оилицидного покрытия при изучении на оптическом микроскопе МИМ-8 не обнаруживается. Что касается алюминидного покрытия, то на шлифах четко видно измельчение зерен алюминида ниобия и уменьшение столбчатого характера их. [28]

Коммерческая доступность платиноалюминид-ных покрытий с начала семидесятых годов позволила заметно улучшить сопротивление алюминидых покрытий горячей коррозии. Были разработаны и другие алюминидные покрытия, где платина заменена менее дорогими драгоценными металлами, такими как родий или палладий, но они по своим возможностям уступают покрытиям с платиной. Однако с учетом стоимости, эти, а также различные силицидные и двойные хро-моалюминиевые диффузионные покрытия могут стать более привлекательными для применения в менее тяжелых коррозионных средах. [29]

Поскольку насыщение только одним алюминием не обеспечивает необходимых защитных свойств покрытий, особенно на тугоплавких металлах и сплавах, обычно применяют комплексное диффузионное легирование ( одновременно или последовательно) алюминием совместно с другими элементами, например кремнием, титаном, ниобием, танталом, хромом. Такие типы модифицированных алюминидных покрытий будут рассмотрены ниже. [30]

Страницы: 1 2 3 4