Trwałość superstopów niklu z aluminiowymi warstwami ochronnymi w warunkach pełzania

• Autorzy: Cieśla M.

Warianty tytułu

EN

Life-time of nickel based superalloys with aluminium protective coatings in the conditions of creep tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy poddano ocenie wpływ warstw aluminiowych stosowanych jako pokrycia ochronne najbardziej wytężonych elementów lotniczych turbin spalinowych na trwałość żarowytrzymalych stopów niklu w warunkach długotrwałego, krótkotrwałego i zmiennotemperaturowego pełzania. Omawiane badania symulowały procesy niszczenia obserwowane w warunkach eksploatacji komór spalania, a także łopatek silników turbinowych. W pracy analizowano warunki powstawania i wzrostu pęknięć w warstwach aluminiowych z uwzględnieniem cech ich mikrostruktury, a także mikrostruktury materiału podłoża. Wykazano istotny wpływ grubości warstwy i struktury rdzenia próbki ukształtowanej w procesie obróbki cieplno-chemiczncj na prędkość pełzania ustalonego.

EN

The paper attempts at the estimation of the effect of aluminium layers used as protective coatings of most exposed to effort elements in aircraft turbine engines upon the life-time of heat-resisting nickel based aloys in the conditions of long-time, short-time and variable temperature creep tests. The researches are the simulation of destruction processes observed both for combustion chambers in operation and vanes of aircraft turbine engines. The paper analysed the conditions for the initiation and growth of cracks in aluminium layers with particular attention being paid to their microstructural features and the microstructure of specimen core. Significant effect of the coating thickness and the structure of specimen core shaped in the course of thermo-chemical treatment upon the creeping rate of the tested alloys has been observed.

Słowa kluczowe

PL

superstop niklu; stop niklu; trwałość; pełzanie; stop żarowytrzymały; warstwa ochronna; aluminium; pęknięcie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 4
• Strony: 767--775
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Cieśla M.

• Katedra Mechaniki Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• [1] Sieniawski J.: Kryteria i sposoby oceny materiałów na elementy lotniczych silników turbinowych. Oficyna Wydawnicza Poi. Rzeszowskiej. 1995
• [2] Sims T., Hagel W.: Zaroprocznyje spławy. (The Superalloys), Izd. Metallurgija, Moskwa 1976
• [3] Trietiaczenko G. N., Krawczuk Ł. W., Kuriat R. J. Wołoszczienko A. P.: Niesuszczaja sposobnost łopatok gazowych turbin pri niestacjonarnom tiepłoworn i siłowom wozdiejstwi, Naukowa Dumka, Kijów, 1975
• [4] Lipka J.: Wytrzymałość maszyn wirnikowych, WNT, Warszawa, 1967
• [5J D.K. Das, V. Singh, S.V. Joshi: Metallurgical and Materials Transaction A, vol. 29 A, Aug. 1998, s. 2173-2188 Evolution of Aluminide Coating Microstructure on Nickel-Base Cast Superalloy CM-247 in a Single-Step High-Activity Aluminizing Process
• [6] Swadźba L., Mendala B., Hetmańczyk M.: Degradation of Aluminide, Chromium-Aluminide and Thermal Barrier Coatings in Conditions of Cyclic Thermal and Mechanical Loads, European Federation of Corrosion Publications Number 27. Frankfurt/Main, 1999
• [7] Goward G. W. : Progress in coatings for gas turbine airfoils, Surface and Coating Technology 108-109, 1999, pp. 73-79
• [8] Grunling H. W., Rechtenbacher H., Singheiser L.: Some practical aspects of corrosion and coatings in utility gas turbines, Materiał Science Forum, Vols. 251-254, 1997, pp. 483-502
• [9] Nicholls J. R.: Designing oxidation-resistant coatings, JOM, January 2000, pp. 28-35
• [10] Rhys-Jones T.N.: Coatings for Blade and Vane Applications in Gaś Turbines. Corrosion Science. Vol. 29. No. 29. No 6. pp 623-646, 1989
• [11] Strang A. ,Lang E. .Pichoir R.: Practical Implications of the Use of Aluminide Coatings for the Corrosion Protection of Superalloys in Gaś Turbines, Materials Substitution and Recycling, AGARD Conference Proceedings SMP 356. 1983
• [12] Strang A.: High Temperaturę Properties of Coated Superalloys, Behaviour of High Temperaturę Alloys in Aggressive Enyironmeents, The Metals Society. London, U. K., 1980, 595-611
• [13] Saad S. M., Nicholls J. R., Hancock P.: The influence of Pack Aluminized Coatings on the Creep Behaviour of Nimonic 105, High temperaturę Corrosion, R. A. Rapp, Ed., National Association of Corrosion Engineers, Houston, Texsas, U.S.A., March 19811, 568-575
• [14] Pichoir R., Restall J. E.; Protectiye Coatings for Superalloys in Gaś Turbines, ONERA Report T. P. No. 1984-12, 1984
• [15] Wood M. I., Restall J. E.: „The Mechanical Properties of Coated Nickel Based Superalloy Single Crystals", High Temperaturę Alloys for Gaś Turbines and Other Applications, Eds., D. Reidel Publishing Company, london, U.K., 1986, 1215-1226
• [16] Ashby M. F.: Strengthening Methods in Metals and Alloys, Proc.III Intern. Conf. on the Strength of Metals and Alloys, vol 2, Cambrigde , 1973
• [17] Wyrzykowski J. W., Pleszakow E., Sieniawski J.: Odkształcanie i pękanie metali, WNT Warszawa 1999.
• [18] Adamczyk J.: Metaloznawstwo teoretyczne część 3, Odkształcenie plastyczne, umocnienie i pękanie, Wyd. Poi. Śląskiej, Gliwice 1993.
• [19] Okrajni J., Cieśla M., Swadźba L.: High-Temperature Low-Cycle Fatigue and Creep Behaviour of Nickel-Based Superalloys with Heat-Resistant Coatings, Fatigue and Fracture of Materials and Engineering Structures,1998; 21:947-954
• [20] Hancock P.,Chien H. H., Nicholls J. R., Stephenson D. J.: In Situ Measurements f the Mechanical Properties of Aluminide Coatings, Surface and Coatings Technology, 43/44, 1990, 359-370
• [21] Cieśla M., Swadźba L.: Trwałość stopu EJ703 z warstwami żaroodpornymi w warunkach zmiennotemperaturowego pełzania, Inżynieria Materiałowa, 1995. nr 6, s.175-178