Комбинированные ионно-имплантационные и вакуумно-плазменные технологии модифицирования поверхности, обеспечивающие повышение эксплуатационных свойств лопаток ЦНД паровых турбин

• Автор: Дыбленко, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 198 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ И ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН (ОБЗОР)

1.1 Анализ причин отказов лопаток паровых турбин

1.2 Анализ технологических методов, обеспечивающих повышение эксплуатационных свойств лопаток паровых турбин

1.3 Анализ использования защитных покрытий на рабочих лопатках паровых турбин

1.4 Основные выводы, цель и задачи исследования

ГЛАВА II ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Механические свойства, химический состав и структурно-фазовое ' состояние исследуемых материалов

2.2 Оборудование для ионного модифицирования и нанесения ионноплазменных покрытий

2.3 Методы диагностики плазмы
2.4 Выбор элементов для ионной модификации
2.5 Методика электронно-микроскопического исследования и индентификации картин микродифракции
2.6 Методика рентгеноструктурного анализа
2.7 Определение электродных потенциалов без тока
2.8 Методика проведения испытаний на стойкость при фреттинге и установка для ее реализации
2.9 Методика оценки коррозионной стойкости покрытия
2.10 Методика исследования эрозионной стойкости покрытия
2.11 Методика исследования капельной эрозии
2.12 Методика исследования адгезионной прочности покрытия
2.13 Методика и оборудование для проведения испытаний на усталость
ГЛАВА III ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, с ЦЕЛЬЮ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ионно-ИМПЛАНТАЦИОННОГО И ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН. РАЗРАБОТКА СПОСОБА МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН
3.1 Анализ возможностей существующих источников ионов газов и плазмы
3.1.1 Анализ источников низкотемпературной газоразрядной плазмы на основе несамостоятельного дугового разряда низкого давления полым анодом
3.1.2 Анализ источников низкотемпературной плазмы на основе двухступенчатого вакуумно-дугового разряда (ДВДР)
3.1.3 Разработка и усовершенствование схем и конструкций для реализации ДВДР
3.1.4 Повышение эффективности использования электронной и ионной компонентов ДВДР в технологических процессах модификации поверхности
3.1.5 Перспективы развития генераторов газовой плазмы на основе ДВДР
3.2 Анализ методов конденсации из паровых и плазменных фаз. Выбор метода осаждения покрытий и устройства для его реализации
3.2.1 Анализ методов конденсации в вакууме
3.2.2 Разработка конструкции электродугового испарителя с большим диаметром катода. Исследование параметров плазмы и характеристик покрытия
3.3 Электродуговые испарители с протяженным катодом

3.4 Исследование совместимости различных плазменных систем в вакуумной камере.............................................. 1(1)
3.5 Разработка способа модификации поверхности стальных и титановых рабочих лопаток паровых турбин
3.6 Выводы
ГЛАВА IV ВЛИЯНИЕ ИОННО-ИМПЛАНТАЦИОННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ И ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННОГО ПОКРЫТИЯ НА СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН
4.1 Влияние ионного модифицирования и нанесения защитного покрытия

ПН на свойства материалов титановых лопаток паровых турбин
4.1.1 Влияние ионного модифицирования и нанесения защитного покрытия ПИ на распределение микротвердости по глубине модифицированного слоя
4.1.2 Оценка толщины покрытия ТПЧ, микроструктуры и дислокационной структуры ионно-модифицированного слоя
4.1.3 Оценка прочности адгезии покрытия ПИ
Таблица 1.
Сравнительная эрозионная стойкость образцов из стали 20X13 с различными типами покрытий [11]
Металл, вид покрытия Сталь 20X13 (без покрыт ия) Кластерное хромирование Микро дуговое оксидирование Кристаллическое покрытие на основе N1-8 Аморфное покрытие па основе №-В Электро- искровое упроч- нение Оксидные покрытия Стел лит
толщина покрытия, мкм Ті А1 № +45 % Ті толщина покрытия, мкм толщина покрытия, мкм СеО г 1т02 У
25 75 150 50 100 150 50 100
Коэффи- циент эрозионной стойкости образцов К= АС2ох1з/ ДО/ 1,00 2,00 3,00 4,00 0,50 0,50 0,60 1,00 0,60 0,37 0,47 0,37 0,27 1,60 1,20 1,20 8,