СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ТЕРМОБАРЬЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЛОПАТКАХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСЛЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

摘要

В условиях высокотемпературной эксплуатации к компонентам газотурбинных двигателей предъявляются особые требования, поэтому с целью защиты элементов газовой турбины были разработаны теплозащитные покрытия (ТЗП), представляющие собой систему из двух или более слоев, нанесенных специальным способом на подложку. В данной работе для исследования были выбраны покрытия, полученные методом электродугового физического пароосаждения (ЭДП). Для системы ТЗП использовались три типа сплавов: СДП-4, представляющий собой покрытие типа NiCoCrAlY; ВСДП-16 — диффузионное покрытие типа AINiY и, наконец, керамический слой из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия (ZrO_2 + 8% Y_2O_3). Химический состав теплозащитного покрытия определялся с помощью рентгеноспектрального микроанализатора системы Inca Energy OXFORD instruments. Определено, что после длительной эксплуатации связующий слой покрытия, образованный сплавами СДП-4 и ВСДП-16, имеет две четко определенные зоны: β -NiAl-фазу и зону интердиффузии, в то время как NiCrCoAlY не проявляет разделения фаз, и структура покрытия представляет собой смесь Р -NiAl-и У -фазы. Установлено, что происходит диффузия кислорода снаружи керамического верхнего слоя до его границы с жаропрочным подслоем, что способствует образованию термически выращенного оксида — α -Аl_2O_3. Замечено, что сплав ВСДП-16, осаждаемый на слой СДП-4, увеличивает количество алюминия в связующем покрытии, компенсируя его расход на образование α-Аl_2О_3 из (3 -NiAl-фазы.