Авиация России

В Московском институте стали и сплавов (МИСИС) предложен метод нанесения покрытия, обеспечивающего защиту жаропрочных сплавов от окисления при экстремальных температурах до 850°C. Технология позволяет избежать дефектов в материалах, а при внедрении в производство увеличит долговечность лопаток турбин и авиационных двигателей в условиях высоких температур.

В авиационном двигателестроении из-за своей стойкости к окислению и низкой плотности широко применяются жаропрочные сплавы на основе интерметаллида, содержащего титан и алюминий, но сложность обработки деталей из таких сплавов вызывает трудности в производстве. В настоящее время орторомбический интерметаллид из титана, алюминия и ниобия (Ti-Al-Nb) представляет собой перспективную альтернативу. Механическая стабильность ниобийсодержащих жаропрочных сплавов важна для их применения в реактивных и ракетных двигателях, однако низкая устойчивость к окислению ограничивает использование таких сплавов при высоких температурах.

Учёные НИТУ МИСИС использовали импульсно-дуговой метод вакуумного бесконтактного плавления гранульных слоев для создания защитного покрытия на поверхности деталей из сплава Ti-Al-Nb. Этот метод позволил контролировать состав формируемого слоя, обеспечивая высокое содержание алюминия для повышения устойчивости к окислению. Разработанная технология обеспечивает хорошее сцепление с основным материалом, сохраняя при этом оптимальные механические свойства.

«После окисления при 850°C, на покрытии формируется тонкий слой защитного оксида толщиной всего 1,5 мкм. После 100 часов нагрева этот слой практически не изменился, что позволяет нам сделать вывод о том, что разработанное покрытие способно защищать материал при длительном использовании и высоких температурах», – прокомментировал сайту «Авиация России» научный сотрудник НУЦ СВС МИСИС-ИСМАН Александр Шевейко.

Метод вакуумного бесконтактного плавления позволил создать прочное покрытие, обладающее высокой стойкостью к окислению при экстремальных температурах. Результаты исследования детально описаны в научном журнале Coatings (Q2).

2 196