Технологічний процес формування профіля титанових лопаток компресора складається з багатьох операцій деформованої обробки, що призводить до виникнення текстури матеріалу. Її особливості в значній мірі впливають на несучу здатність деталей. За допомогою рентгеноструктурного аналізу простежено зміни характеру текстурованості лопаток за технологічним ланцюжком.

Індекс рубрикатора НБУВ: К202.1

Рубрики:

Структура монокристалів металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены вопросы современного состояния отделочно-упрочняющей обработки, методов и средств для оценки выносливости, ударной прочности, методик расчетов на прочность деталей газотурбинных двигателей (ГТД). Приведены результаты испытаний на ударную прочность и сопротивление усталости лопаток в условиях моделирующих основные особенности эксплуатационного нагружения. Представлены математические модели и примеры расчетов коэффициента деформационного упрочнения деталей ГТД на стадии разработки технологического процесса.

Рассмотрены вопросы современного состояния технологии изготовления заготовок деталей авиационных двигателей из титановых сплавов: получение заготовок, лезвийная и финишная обработка. Разработаны и обоснованы принципиальные схемы оборудования и оснастки для высокоскоростного комбинированного формообразования тонкостенных деталей газотурбинных двигателей. Приведены общие сведения о титановых сплавах и методах их обработки, проанализированы их свойства, структура и химический состав, а также разработаны технология и оборудование магнитно-абразивной обработки данных сплавов. Приведены методы получения экспертных оценок, определены факторы взаимного влияния при создании авиационных технологических систем.

Рассмотрено влияние технологической наследственности при предварительном пластическом деформировании титановых сплавов на эксплуатационные характеристики, а также режимов упрочнения, послойного травления слоев металла и отжига в вакууме на циклическую прочность образцов из титанового сплава ВТЗ-1. Разработана методика неразрушающего контроля качества лопаток, изготовленных из титановых сплавов.

Приведена оценка влияния размеров деталей и срока эксплуатации на сопротивление усталости и методика проведения усталостных испытаний. Даны технологические рекомендации по упрочнению деталей пластическим деформированием и высокоэнергетической электроимпульсной обработкой. Установлена зависимость пороговых значений коэффициента интенсивности напряжений при различных характеристиках асимметрии цикла нагружения от предистории получения трещины.

Освещены вопросы современного состояния завершающей обработки лопаток компрессора из титановых сплавов. Проанализированы основные закономерности формирования характеристик поверхностного слоя. Приведены результаты испытаний на усталость, ударную прочность и износостойкость лопаток, подвергнутых виброабразивной обработке, ультразвуковому и пневмодробеструйному упрочнению шариками, магнитно-абразивному полированию с нанесением антикоррозионных покрытий.

Рассмотрены прогрессивные технологии изготовления лопаток турбин из никелевых жаропрочных сплавов и современные представления о кристаллической природе металлов, описаны дислокационный механизм их деформации и разрушения, кинетика фазовых превращений. Проанализировано влияние анизотропии физико-механических свойств данных монокристаллических сплавов на эксплуатационные характеристики деталей.

Изложены прогрессивные технологии изготовления лопаток турбин (ЛТ) из никелевых жаропрочных сплавов. Предложены современные представления о кристаллической природе металлов, дислокационном механизме их деформации, кинетике фазовых превращений, механизме разрушения. Проанализировано влияние анизотропии физико-механических свойств данных монокристаллических сплавов на эксплуатационные характеристики деталей. Описаны защитные покрытия рабочих ЛТ, приведена методика стендовых исследований высокотемпературной коррозии. Освещены особенности формирования макро- и микроструктуры жаропрочных никелевых сплавов в процессе производства рабочих ЛТ, производства моноотливок. Рассмотрены вопросы трансформации тонкой структуры литейных жаропрочных сплавов в процессе длительной эксплуатации рабочих ЛТ.

Досліджено структуру монокристалів нікелевого сплаву НВ-4 з вмістом 32 - 36 % W. Змінними параметрами спрямованої кристалізації є швидкість та градієнт температури на фронті кристалізації. Проведено порівняння структурної досконалості монокристалів, одержаних за різних умов. Визначено параметри кристалізації, які дозволяють одержувати монокристали з високою структурною досконалістю для успішного використання їх як затравки в процесі вирощування монокристалічних лопаток.

Исследован метод плавки отходов жаропрочных сплавов ЖС3ДК и ЖС26-ВИ с использованием совмещенного индукционного и электронно-лучевого нагрева. Плавки осуществлялись на установке, смонтированной на базе вакуумно-индукционной печи, которая дополнительно оснащена электронно-лучевой пушкой. Основные преимущества новой технологии заключаются в повышении качества металла и достаточно низком удельном расходе электроэнергии.

Представлены результаты исследований микроструктуры и распределения химических элементов в поверхностном слое пера лопаток компрессора из сплава ВТ8М после ионно-плазменного азотирования с разными режимами и комплексной обработки.

Рассмотрено влияние алмазного выглаживания на формирование характеристик поверхностного слоя натурных деталей при наличии металлопокрытий и сопротивление образцов усталостному разрушению при окружающих и повышенных температурах. Дана математическая оценка эффективности алмазного выглаживания.

Рассмотрено влияние комплексного упрочнения лопаток I-й ступени компрессора из титанового сплава ВТ8М на формирование остаточных напряжений, структуры и сопротивление усталости.

Особенностью авиационных двигателей является необходимость сочетания высоких рабочих параметров и низкого удельного веса, надёжности конструкции и высокой прочности материалов. Оптимальное сочетание этих условий может быть реализовано при использовании вероятностно-статистических подходов, применяемых для оценки запасов прочности основных деталей двигателей. Предложены методы определения статистических запасов по напряжениям, разрушающей частоте вращения и циклической долговечности дисков.

Предложена методика, позволяющая повысить достоверность прогнозирования запасов по разрушающей частоте вращения дисков и уменьшить объем экспериментальных исследований за счет введения поправочных коэффициентов, определенных на основании результатов разгонных испытаний дисков типовых конструкций, отношения предела текучести к пределу прочности, а также пластичности материала.

Исследовано влияние легирования алюминием, титаном, хромом и молибденом на структурное совершенство монокристаллов никель-вольфрамового сплава НВ-4. Обнаружено положительное влияние легирования алюминием на устойчивый рост монокристаллов НВ-4 с совершенной ячеистой структурой. При варьировании содержания вольфрама в пределах 27,8 - 39,9 % обнаружено повышение структурного совершенства в монокристаллах с пониженной концентрацией вольфрама состава Ni - 27,8 % W. Монокристаллы с содержанием вольфрама 35,7 и 37,8 % (близким к конгруэнтному составу Ni - 36,8 % W) отличались неустойчивостью роста и низким значением параметра ячейки.

Рассмотрено влияние комплексного упрочнения лопаток компрессора из титанового сплава ВТ8 на сопротивление ударному и усталостному разрушению.

Рассмотрены современные требования к конвертированию авиационных газотурбинных двигателей с целью создания на их основе высокоресурсных, экономичных и надежных промышленных газотурбинных приводов, используемых в установках различного назначения.

Разработан метод обработки металлических деталей обкаткой стальными шариками в магнитном поле. На основе рентгеновской дифрактометрии показано, что такая обработка образцов из сплава титана ВТ3-1 приводит к изменениям структуры материала приповерхностного слоя, вследствие чего формируются сжимающие остаточные макронапряжения порядка 400 - 600 МПа, что благотворно влияет на сопротивление усталости.