ELIMINATION OF INEQUIGRANULARITY IN GAS TURBINE ENGINE COMPRESSOR BLADES BY MEANS OF INTENSIVE PLASTIC DEFORMATION
Keywords:
blade, blank, alloy, plasticity, intensive plastic deformation, twist extrusion, unit, structure,Abstract
Decrease of inequigranularity in gas turbine engine compressor blades airfoil made of ЭП718-ИД iron-nickel alloy aimed at increase of their processibillity and bearing capacity. Technique. Methods of microscopic analysis were used in order to determine grain sizes of blades airfoil after different processing methods. Method of intensive plastic deformation by means of twist extrusion was used in order to form submicrocrystalline structure. Results. It is established that inequigranularity of high pressure compressor blades structure occurs at the stage of blanks production. Subsequent thermal treatment does not eliminate the defect. In order to form favorable structure it is offered to use method of intensive plastic deformation (twist extrusion) at preliminary stage of technological process. Such deformation treatment also improves homogenization of alloying elements all over the blank section. It results in increase of the blade strength properties and decrease of their dispersion. Considering the fact that investigated alloy has low plasticity within the range of deformation temperatures, there was made analysis of conditions for impementation of intensive plastic deformation of blanks aimed at preservation of their integrity and formation of submicrocrystalline structure in them. It is established that two alternative variants of technological process of intensive deformation at high and low temperatures are possible. It is shown that from the point of view of practical implementation, it is rational to perform intensive deformation of small blanks within the low temperature range, alternating it with hardening procedure. Analysis of the combination of factors determining possibility of successful implementation of intensive plastic deformation of the blade blanks by means of twist extrusion, has allowed to determine requirements to parameters of technological process, to the unit and initial blanks. Their fulfilment allows to implement successfully the offered blades production technology based on iron-nickel alloys with submicrocrystalline structure. It is given the design of special production unit. Scientific novelty. It is proven feasibility of application of intensive plastic deformation by means of twist extrusion of blanks made of ЭП718-ЦЦ iron-nickel alloy in order to form submicrocrystalline structure that increases degree of their subsequent deformation and excludes occurrence of inequigranularity. Practical importance. It is designed a special unit for implementation of twist extrusion of blanks under controlled conditions that allows to use intensive plastic deformation at preliminary stage of compressor blades production process. Application of blanks with uniform submicrocrystalline structure allows to reduce quantity of transitions during the blade airfoil forming by pressure, intensify the blade tool machining conditions and increase the blades bearing capacity.References
Бейгельзимер, Я.Е. Винтовая экструзия - процесс накопления деформации [Текст] / Я.Е. Бейгельзимер, В.Н. Варюхин, Д.В. Орлов. - Донецк: Фирма ТЕАН, 2003. - 87 с.
Ткач, Д.В. Особенности структуры и разрушения титана марки ВТ1-0 в субмикрокристаллическом состоянии при циклическом нагружении [Текст] / Д.В. Ткач, Д.В. Павленко, В.Е. Ольшанецкий // Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении. - 2011. - №1. - С. 1118.
Валиев, Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства [Текст] / Р.З. Валиеа, И.В. Александров - М.: Академкнига, 2007. - 397 с.
Y. Beygelzimer*, V. Varyukhin, S. Synkov & D. Orlov Useful properties of twist extrusion Materials Science and Engineering A 503 (2009) 14-17.
Утяшев Ф.З. Деформационные методы получения наноструктурированных материалов и возможности их использования в авиадвигателестроении [Текст] / Ф.З. Утяшев // Авиационно-космическая техника и технология.-- 2009.- № 10 (67). - С. 7-11.
Павленко, Д.В. Применение винтовой экструзии для получения субмикрокристаллической структуры и гомогенизации титанового сплава ВТ3-1 [Текст] / Д.В. Павленко, А.В. Овчинников, А.Я. Качан, В.Г. Шевченко, Я.Е. Бейгельзимер, Т.П. Заика, А.В. Решетов, Р.Ю. Кулагин // Вестник двигателестроения. - 2007. - №2. - С. 185-188.
Y. Beygelzimer, A. Reshetov, S. Synkov, O. Prokof’eva, R. Kulagin Kinematics of metal flow during twist extrusion investigated with a new experimental method journal of materials processing technology 209 (2009) 3650-3656
Гинергарт, О.Ю. Влияние размера зерен на свойства жаропрочных сплавов [Текст] / О.Ю. Гинергарт // Динамика систем, механизмов и машин: материалы VII Международной научно-технической конференции. - Омск, 2009. -С. 338-342.
Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок / Под ред. Симса Ч.Т., Столоффа Н.С., Хагеля У.К.: Пер. с англ. В 2-х книгах. Кн. 1 / Под ред. Шалина Р.Е. - М.: Металлургия, 1995.- 384 с.
Павленко Д.В. Применение винтовой экструзии для получения субмикрокристаллической структуры и гомогенизации титанового сплава ВТ3-1 [Текст] / Д.В. Павленко, А.В. Овчинников, А.Я. Качан,В.Г. Шевченко, Я.Е. Бейгельзимер, Т.П. Заика, А.В. Решетов, Р.Ю. Кулагин // Вестник двигателестроения. - 2007. - №2. - С. 185-188.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).