Повышение структурной стабильности материала лопаток газотурбинных двигателей из сплава ЭП718 за счет ограничения температурного воздействия в процессе механической обработки

• Автор: Гинергарт, Оксана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 104 с. : ил. + Прил. ( 103-151 : ил. )

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1Л. Особенности изготовления лопаток газотурбинных двигателей
1.2. Анализ рекомендаций по выбору режимов термообработки жаропрочной стали ЭП
1.3. Анализ рекомендаций по ограничению размера зерна и уровню разнозернистости структуры пера лопатки
1.4. Актуальность проблемы обеспечения регламентированных значений величины зерна и критерия разнозернистости при шлифовании пера лопаток из аустенитных сталей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПЕРА ЛОПАТКИ И ПРИЧИЕШ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ
2.1. Исследование величины зерна поверхностного слоя пера лопаток из
аустенитных сталей
2.1.1. Причины возникновения разнозернистоти структуры пера лопатки
2.1.2. Существующие критерии оценки разнозернистости структуры жаропрочных сплавов
2.1.3. Анализ влияния прижога на структуру пера лопатки из сплава ЭП
2.2. Определение фазового состава материала лопаток после операции шлифования
2.3. Исследование микротрещин пера лопаток из аустенитных сталей
2.3.1. Исследование причин возникновения микротрещин в поверхностном слое пера лопатки
2.3.2. Влияние шлифовочных трещин на свойства лопаток из жаропрочного сплава ЭП
2.4. Исследование наклепа и остаточных напряжений, возникающих при шлифовании пера лопаток из аустенитных сталей
2.4.1. Анализ влияния наклепа на структуру лопаток из аустенитных сталей
2.4.2. Исследование микротвердости поверхности лопаток
2.4.3. Причины возникновения остаточных напряжений
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ' ГЕГШОЫ АП РЯЖЕН НО СТИ ПРОЦЕССА
ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ
3.1. Исследование факторов, влияющих на температуру в зоне резания при ленточном шлифовании
3.2. Анализ параметров абразивной ленты KX10XW Р40
3.3. Разработка специального устройства для правки шлифовальной ленты
3.4. Исследование микротвердости пера лопатки из сплава ЭП718 на разных режимах шлифования
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 УСТАНОВЛЕНИЕ ПОВЫШЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ МАТЕРИАЛА ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ИЗ СПЛАВА ЭП718 ЗА СЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ПРОЦЕССЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Исследование поверхностного слоя пера лопатки, обработанной правленой лентой
4.1.1. Анализ величины зерна и уровня разнозернистости образцов, обработанных правленой лентой
4.1.2. Рентгенофазовый анализ поверхности пера лопатки из сплава ЭП
4.1.3. Анализ шероховатости поверхности пера лопатки
4.3. Распределение припусков на операции шлифования и полирования пера лопатки ГТД
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
Процесс шлифования сопровождается нагревом тонких поверхностных слоев до температур порядка 800...1200°С и высокими скоростями нагрева 5000...10000град/с и охлаждения 3000...500 град/с. Время воздействия тепловых явлений зависит от режимов и других условий шлифования. Термодинамические процессы, протекающие при шлифовании, вызывают структурные и фазовые изменения поверхностных слоев шлифуемой детали.
Структурное состояние поверхностного слоя закаленной стали зависит от температуры нагрева при шлифовании, выдержки при достигнутой температуре, химического состава стали и вида химико-термической обработки детали.
Если температура при шлифовании превышает точку 0,4ТПЛ, а скорость охлаждения больше критической для стали данного химического состава, то в тонком поверхностном слое происходит рост зерна до 2-3 балла по стандартной шкале. Если температура нагрева поверхностных слоев достаточно высока, но не превышает критической точки структурных превращений 0,4ТПЛ, то прижог характеризуется изменением микротвердости поверхности. И в том и в другом случае могут возникнуть шлифовочные трещины, приводящие к преждевременному разрушению детали (рис. 2.8).