the role of sublayer in improvement the thermal characteristics of plasma coatings

F. F. Vashekevich, A. Y. Spilnik, O. B. Zagorodny, V. I. Zuravel

Abstract


Purpose. Based on the analysis of thermally protected heat resistance of composite coating composed of two layers (first layer: underlayer ПН70Ю30 + basic protective coating ZrO2 + 10 % Ni and second layer: underlayer СоСrАlY + protectivecoating Аl2О3+Сr2О3 ) offer for better protection to the combustion chambers of gas turbine engines. Coating by gasthermal spraying.Method. Heat resistance of the coating was determined by conventional methods. Heat resistance was evaluated by weight increase per sample at his aging at 1000 °C for 5 hours. The cycle was repeated 3 times. Results. A comparative analysis of heat resistance alloys ЭП 648 and ЭИ 868, heat resistance and sublayers type ПН70Ю30 and СоСrАlY, and main type of protective coating was done ZrO2 + 10%Ni і Аl2О3+Сr2О3. It is shown that to protect the combustion chambers of gas turbine engines it is necessary to useplasma  composition  coating  sublayer  СоСrАlY  and  basic  coating  spinel  Аl2О3+Сr2О3.  Scientific  innovation.  Obtained  new scientific  data  on  the  use  of  composite  coatings  termal  protective combustion  chambers  and  turbine  engines  by  heat-shielding properties. The  practical  significance. Identified  and studied,  tested  a new  materials  for composite coatings for termal  protective combustion chambers of gas turbine engines and provided recomendations for propagation in the coating industry.


Keywords


plasma spraying; heat resistance; alpaca; combustion chamber; gas turbine engine.

References


V.P.Lyalyakin, N.N.Litovchenko., A.S.Sablukov, V.I.Denisov, V.N.Sokovceva. Fiziseskaya sushhnost' i usloviya scepleniya chastic metallicheskogo poroshka s podlozhkoj pri gazotermicheskom napy'lenii [ The physical nature and conditions of adhesion of the metal powder particles with a substrate during thermal spraying ]//Texnologiya metallov.-2006.-№5.S. 36-44. Available at: http://hvof.org/theory/gptstructure/.

V.G.Pejchev, S.Yu.Pliner. Povy'shenie prochnosti keramiki iz dioksida cirkoniya za schet e'vtektoidnogo raspada tverdy'x rastvorov v sisteme ZrO2-MgO [ Increasing the strength of ceramics from zirconium dioxide by eutectoid decomposition of solid solutions in the system ZrO2-MgO ]// Ogneupory'.-1987.-2.-S 30-31.Available at: www.dissercat.com/.../ogneupory-na-osnove-si..

Yu.S.Borisov. A.L.Borisova. Plazmenno-poroshkovy'e pokry'tiya.[ Plasma-powder coatings ]-K.: Texnika, 1986.-223s.Available at: http://tpz.vntu.edu.ua/files 8C.pdf

S.S.Bartenyov, S.V.Nevzorov. Nekotory'e texnicheskie xarakteristiki plazmenno-napy'lennoj ZrO2 [ Some technical characteristics of plasma sprayed ZrO2 ]// Neorganicheskie materialy'.-1977.- S.2187-2190. Available at: https://acawk.com/.../izvestiya-an-sssr-neorgani..

A.F.Gordeev.Podgotovka poverxnosti pod napy'lenie [ Surface preparation for spraying ]//Texnologiya metallov.-2000.№6.-S 22-27.Available at: www.dissercat.com/.../zakonomernosti-formiro...

L.I.Dextyar', A.M.Virnik, A.I.Murav'ev i dr. Rol' texnologii v povy'shenii kachestva plazmenno-napy'lennoj dvuokisi cirkoniya [ The role of technology in improving the quality of plasma-sprayed zirconia ]// Teoriya i praktika gazotermicheskogo naneseniya pokry'tij. [ Theory and practice of thermal coating ]-Riga :Zinatie.-1980.-S.19-22. Available at: www.dissercat.com/.../povyshenie-dolgovechn...

B.M.Zaharov, M.G.Trofimov. Vliyanie stepeni rasplavleniya dvuokisi cirkoniya na eyo adgeziyu pri plazmennom nanesenii pokry'tij [ Effect of the degree of melting of zirconium dioxide on its adhesion during plasma coating ]// Poroshkovaya metallurgiya.-1970.-№3.-S51-56. Available at: www.dissercat.com/.../tekhnologiya-polucheniy..

Yu.S.Eliseev,N.V.Abramov,V.V.Kry'mov. Ximiko-termicheskaya obrabotka i zashhitny'e pokry'tiya v aviadvigatelestroenii. [ Chemical heat treatment and protective coatings in aircraft engine ]-M.:Vy'sshaya shkola, 1999.-256 s. Available at: webirbis.mubint.ru/.../cgiirbis_64.exe?.

V.S.Stubican, J.R.Hellman. Phase Equilibria in some Zirconia System, Science and Technology of Zirconia, vol. 3, 1981, p. 25. Available at: arxiv.org/pdf/cond-mat/0002185

Yu.S.Borisov, Yu.A.Xarlamov, S.P.Sidorenko, E.N.Ardatovskaya. Gazotermicheskie pokry'tiya iz poroshkovix materialov.Spravochnik. [ Thermal coatings from powder materials ] Kiev, Naukova dumka, 1987. s. 543. Available at: www.dissercat.com/.../formirovanie-struktury-i.

G.G.Maksimovich, V.F.Shatinskij, V.I.Kopy'lov. Fizikoximicheskie processy' pri plazmennom napy'lenii i razrushenii materialov s pokry'tiyami.[ Physicochemical processes during plasma spraying and destruction of materials with coverings ] Kiev, Naukova dumka, 1983. s. 35-72. Available at: www.dissercat.com/.../povyshenie-ekspluatatsio..

A.Xasuj ,O.Morigaki. Naplavka i napy'lenie.[ Surfacing and spraying]-M.: Mashinostroenie, 1985.-237s. Available at: tekhnosfera.com/povyshenie-dolgovechnosti-p.13.

Khymushkyn F.F. Zharoprochnye staly y splavy, [ Refractory steel and alloys ]M.: Metallurhyya, 1969, 596s.Available at: irbis.nirhtu.ru/.../cgiirbis_64.dll

V.V.Kudinov. Plazmenny'e pokry'tiya.[ Plasma coatings] -M.:Nauka, 1977.-270s. Available at: www.dissercat.com/.../poluchenie-intermetallic...

Bolshakov V.I., Veselova.S.I.,Zahorodnii O.B. .Vplyv vidpalu na fazovyi sklad ushchilniuvalnoho pokryttia na osnovi AFS (aliumofosfatnoi spoluky) [Effect of annealing on phase structure sealing coating based on ABC (alyumofosfatnoyi compounds) ]// Metaloznavstvo ta termichna obrobka metaliv. Naukovyi visnyk. [Metallurgy and heat treatment of metals. Scientific Journal] №4(71) Dnipropetrovsk, 2015. s 20-26. Available at: cyberleninka.ru/.../nauchnaya-shkola-doktora-t..


GOST Style Citations


1. В.П.Лялякин, Н.Н.Литовченко., А.С.Саблуков, В.И.Денисов, В.Н.Соковцева. Физическая сущность и условия сцепления частиц металлического порошка с подложкой при газотермическом напылении //Технология металлов.-2006.-№5.С. 36-44.

2. В.Г.Пейчев, С.Ю.Плинер. Повышение прочности керамики из диоксида циркония за счет эвтектоидного распада твердых растворов в системе ZrO2-МgO// Огнеупоры.-1987.-2.-С 30-31.

3. Ю.С.Борисов. А.Л.Борисова. Плазменно-порошковые покрытия.-К.: Техника, 1986.-223с.

4. С.С.Бартенёв, С.В.Невзоров. Некоторые технические характеристики плазменно-напыленной ZrO2 // Неорганические материалы.-1977.- С.2187-2190.

5. А.Ф.Гордеев. Подготовка поверхности под напыление //Технология металлов.-2000.№6.-С 22-27.

6. Л.И.Дехтярь, А.М.Вирник, А.И.Муравьев и др. Роль технологии в повышении качества плазменно-напыленной двуокиси циркония // Теория и практика газотермического нанесения покрытий.-Рига :Зинатие.-1980.-С.19-22

7. Б.М.Захаров, М.Г.Трофимов. Влияние степени расплавления двуокиси циркония на её адгезию при плазменном нанесении покрытий // Порошковая металлургия.-1970.-№3.-С51-56.

8. Ю.С.Елисеев,Н.В.Абрамов,В.В.Крымов. Химико-термическая обработка и защитные покрытия вавиадвигателестроении.-М.:Высшая школа, 1999.-256 с.

9. V.S.Stubican, J.R.Hellman. Phase Equilibria in some Zirconia System, Science and Technology of Zirconia, vol. 3, 1981, p. 25. arxiv.org/pdf/cond-mat/0002185

10. Ю.С.Борисов, Ю.А.Харламов, С.П.Сидоренко, Е.Н.Ардатовская. Газотермические покрытия из порошкових материалов.Справочник. Киев, Наукова думка, 1987. с. 543.

11. Г.Г.Максимович, В.Ф.Шатинский, В.И.Копылов. Физикохимические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. Киев, Наукова думка, 1983. с. 35-72.

12. А.Хасуй ,О.Моригаки. Наплавка и напыление.-М.:Машиностроение, 1985.-237с.

13. Химушкин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы, М.: Металлургия, 1969, 596с.

14. В.В.Кудинов.Плазменные покрытия.-М.:Наука, 1977.-270с.

15. Большаков В.І., Веселова.С.І., Загородній О.Б. Вплив відпалу на фазовий склад ущільнювального покриття на основі АФС (алюмофосфатної сполуки) // Металознавство та термічна обробка металів. Науковийвісник.№4 (71) Дніпропетровськ, 2015. с 20-26.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.