PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 4 Archives of Metallurgy and Materials
  2. 3 Inżynieria Materiałowa
  3. 3 Materials Engineering
  4. 3 Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
  5. 2 Archives of Foundry Engineering
Więcej...
Autorzy help
  1. 4 Cwajna J.
  2. 3 Góral Marek
  3. 3 Roskosz S.
  4. 2 Albrecht R.
  5. 2 Chmiela B.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2023
  2. 1 2020
  3. 2 2019
  4. 1 2018
  5. 7 2017
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  turbine blades
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Modern materials used for environmental barrier coatings – a review
Mokrzycka Magdalena, Jopek Jakub, Słyś Anita, Góral Marek, Ochał Kamil
Ochrona przed Korozją
|
2023
|
nr 4
104--112
EN
In this article, the materials used for EBC coatings, representing next stage in the development of heat-resistant layers, and thermal barrier coatings are reviewed. In the introduction, the design of gas turbine is characterized, as well as the materials used for the hot part components and the requirements for protective coatings. Ceramic materials that can be an alternative to currently used nickel superalloys for turbine blades are also described. The requirements for EBC coatings were analyzed and then the various types of EBC coatings were characterized, as well as their degradation mechanisms.
PL
W artykule dokonano krótkiego przeglądu materiałów stosowanych na powłoki EBC (environmental barrier coatings) reprezentujących kolejny etap zaawansowania warstw żaroodpornych i powłokowych barier cieplnych (TBC – thermal barrier coatings). Opisano konstrukcję turbiny gazowej i materiały stosowane do produkcji elementów części gorącej oraz wymagania w zakresie powłok ochronnych. Opisane zostały również materiały ceramiczne, które mogą być alternatywą dla obecnie stosowanych nadstopów niklu używanych do wytwarzania łopatek turbin. Przeprowadzono analizę wymagań dotyczących powłok EBC, a następnie scharakteryzowano poszczególne rodzaje tych powłok, a także mechanizmy ich degradacji.
2
Content available Isothermal Oxidation of Thermal Barrier Coatings Deposited Using LPPS, CVD, and PS-PVD Methods on MAR M247 Nickel Superalloy
Góral Marek, Kubaszek Tadeusz, Pytel Maciej
Advances in Manufacturing Science and Technology
|
2020
|
Vol. 44, nr 1
9--14
EN
The article presents the results of microstructural characterization of newly developed three-layer thermal barrier coating (TBC) after isothermal oxidation test. Bond coats were deposited by the overaluminizing of MCrAlY coating deposited by low-pressure plasma spraying (LPPS) process. The outer ceramic layer of yttria-stabilized zirconia was deposited by the plasma spray physical vapor deposition process. The TBCs with MCrAlY bond coat without aluminizing process was produced by LPPS as well. The isothermal oxidation test at 1,100°C for 1,000 h showed that the thickness of the thermally grown oxides alumina oxide layer on overaluminized bond coats was significantly thinner in comparison with conventional LPPS-sprayed MCrAlY bond coats. The possibility of the presence of NiAl and Ni3Al phases in the outer zone of overaluminized bond coat after the oxidation test was observed.
3
Content available Regeneracja warstw aluminidkowych na podłożu nadstopów niklu stosowanych na łopatki silników lotniczych
Kwolek Przemysław, Góral Marek, Poznańska Anna, Wierzbińska Małgorzata, Ochał Kamil
Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
|
2019
|
z. 91 [299], nr 1-2
53--65
PL
W artykule przedstawiono wybrane metody usuwania dyfuzyjnych warstw aluminidkowych stosowanych do ochrony powierzchni łopatek turbin silników lotniczych przed oddziaływaniem korozji wysokotemperaturowej. Scharakteryzowano opracowane dotychczas chemiczne i elektrochemiczne metody rozpuszczania warstw aluminidkowych. Na podstawie analizy danych literaturowych wytypowano 3 roztwory: kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 25% mas., mieszaninę stężonego kwasu solnego (40% obj.) i etanolu (60% obj.) oraz mieszaninę stężonych kwasów ortofosforowego (50% obj.), octowego (25% obj.), azotowego (25% obj.). Przeprowadzono badania kinetyki rozpuszczania modelowej warstwy aluminidkowej modyfikowanej cyrkonem na podłożu stopu Inconel 100. Wykazano, że niezależnie od zastosowanych roztworów, rozpuszczanie następuje równomiernie na powierzchni warstwy. Stwierdzono, że największą skutecznością w usuwaniu warstw cechowała się mieszanina kwasów: ortofosforowego, octowego i azotowego, w której rozpuszczenie warstwy aluminidkowej następowało po ok. 80 min.
EN
Selected methods of removing diffusion alluminide coating used for protection of turbine blades were presented in the article. The chemical and electrochemical methods of coatings dissolution used in aerospace industry were described. Three selected removing agents were selected for experimental tests: hydrochloric acid in ethanol solution, sulphuric acid in water as well as mixture of orthophosphoric, acetic and nitride acids. The aluminide coating obtained on IN-100 nickel superalloy was used for tests. The conducted research showed that the mixture of orthophosphoric, acetic and nitride acids can dissolve outer-zone of aluminidce coating during 80 min dissolution process. The removing process takes place evenly on the whole surface of sample.
4
Content available The quality assurance of cast and wrought aero jet engine components made from Ni-base superalloys with using of quantitative metallography methods and alloys lifetime prediction
Belan Juraj, Kuchariková Lenka, Mazur Magdalena, Tillová Eva, Hanusová Patrícia
Quality Production Improvement - QPI
|
2019
|
Vol. 1, Iss. 1
222--229
EN
The Ni-base superalloys are used in the aircraft industry for the production of aero engine most stressed parts, turbine blades or turbine discs. Quality of aero jet engine components has a significant influence on the overall lifetime of a jet engine as itself as well as the whole airplane. From this reason a dendrite arm spacing, grain size, morphology, number and value of γ' - phase are very important structural characteristics for blade or discs lifetime prediction. The methods of quantitative metallography are very often used for evaluation of structural characteristics mentioned above. The high-temperature effect on structural characteristics and application of quantitative methods evaluation are presented in this paper. The two different groups of Ni-base alloys have been used as experimental material: cast alloys ZhS6K and IN713LC, which are used for small turbine blades production and wrought alloys EI 698VD and EI 929, which are used for turbine disc production. Selected alloys have been evaluated in the starting stage and after applied heattreatment at 850°C for 24 hrs. This applied heat-treatment causes structural changes in all alloys groups. In cast alloy dendritic structure is degraded and gamma prime average size has grown what has a negative influence on turbine blade creep rupture life. Wrought alloys show partially grain boundary melting and grain size changed due to recrystallization what causes mechanical properties decreasing - ultimate tensile strength mainly.
5
Badania mikrostruktury i poziomu szumu Barkhausena eksploatowanych łopatek turbiny
Makowska K., Kowalewski Z. L., Dudda W., Ziółkowski P., Badur J.
Energetyka
|
2018
|
nr 11
627--629
PL
Przeprowadzono badania stopnia degradacji eksploatowanych łopatek turbiny metodą szumu Barkhausena oraz techniką mikroskopową. Przeprowadzono badania twardości. Określono wpływ czasu eksploatacji na poziom szumu Barkhausena z uwzględnieniem i bez uwzględnienia zendry.
EN
In the work a level of degradation of the exploited turbine blades using Barkhausen noise method and microscopic technique was examined. The hardness tests were performed. The influence of exploitation time on Barkhausen noise level with consideration and without consideration of the oxygen layer was determined.
6
Content available High order sensitivity analysis of a mistuned blisk including intentional mistuning
Pohle L., Tatzko S., Panning-von Scheidt L., Wallaschek J.
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
|
2017
|
Vol. 55 nr 1
353--368
EN
Small deviations between turbine blades exist due to manufacturing tolerances or material inhomogeneities. This effect is called mistuning and usually causes increased vibration amplitudes and also a lower service life expectancy of bladed disks or so called blisks (bladed integrated disk). The major resulting problem is to estimate the maximum amplitude with respect to these deviations. Due to the probability distribution of these deviations, statistical methods are used to predict the maximum amplitude. State of the art is the Monte-Carlo simulation which is based on a high number of randomly re-arranged input parameters. The aim of this paper is to introduce a useful method to calculate the probability distribution of the maximum amplitude of a mistuned blisk with respect to the random input parameters. First, the applied reduction method is presented to initiate the sensitivity analysis. This reduction method enables the calculation of the frequency response function (FRF) of a Finite Element Model (FEM) in a reasonable calculation time. Based on the Taylor series approximation, the sensitivity of the vibration amplitude depending on normally distributed input parameters is calculated and therewith, it is possible to estimate the maximum amplitude. Calculating only a single frequency response function shows a good agreement with the results of over 1000 Monte-Carlo simulations.
7
Aspekty technologiczne laserowego napawania 3D uszkodzonych krawędzi łopat turbin parowych stopnia NP stosowanych w energetyce
Napadłek W., Chrzanowski W., Garyga P.
Energetyka
|
2017
|
nr 11
735--737
PL
Analizowano procesy zużywania łopat turbiny parowej pracujących w strefie NP (niskoprężnej). Dokonano oceny wybranych właściwości użytkowych warstw wierzchnich typu Stellit Co-6, wytworzonych metodami wielowarstwowego napawania plazmowego metodą PTA oraz przyrostowego napawania laserowego, w tym metodą LENS na stali stopowej X22CrMoV12-1 stosowanej w produkcji łopat. Obserwowano topografię powierzchni łopat po eksploatacji przy użyciu nowoczesnego mikroskopu optycznego ze światłowodową transmisją obrazu. Oceniano jakość wytworzonych napoin regeneracyjnych, zarówno na powierzchni, jak i w przekroju poprzecznym. Szczególną uwagę zwrócono na występowanie wad spawalniczych w wytworzonych napoinach. Potwierdzono przydatność użytych technologii laserowych do wytwarzania wysokiej jakości napoin wielowarstwowych, a także użytych do ich diagnostyki metod optycznych i magnetycznych.
EN
The processes of consumption of turbine blades used in the LP zone (low pressure) were analyzed. Selected properties of usable surface layers of Stellit Co-6 type, prepared by the processes of the multilayer padding by plasma PTA, and incremental laser padding, including the LENS method on alloy steel X22CrMoV12-1, used in the production of these blades were evaluated. Observed topography of the worn blade area after operation using a modern fiber optical microscope. The quality of produced regenerative padding weld, both on the surface, as well as in cross section was evaluated. Particular attention was paid to the occurrence of welding defects in the prepared padding welds. The usefulness of laser technology used to produce high-quality multilayer padding welds was confirmed, as well as the methods used for their optical diagnostics of optical and magnetic methods.
8
Content available Laserowe technologie 3D rewitalizacji łopat turbin parowych stopnia NP stosowanych w energetyce – problematyka technologiczna i diagnostyczna
Napadłek W., Durejko T., Chrzanowski W., Garyga P.
Badania Nieniszczące i Diagnostyka
|
2017
|
nr 3
7--11
PL
Analizowano procesy zużywania łopat turbiny parowej NP i ocenę wybranych użytkowych właściwości warstw wierzchnich typu Stellit Co-6 wytworzonych metodami wielowarstwowego plazmowego napawania metodą PTA oraz przyrostowego laserowego, w tym metodą LENS na stali stopowej X22CrMoV12-1. Obserwowano topografię zużytej powierzchni łopat. Rejestrowano przez mikroskop optyczny Keyence jakość napoin regeneracyjnych w przekroju poprzecznym. Szukano wad spawalniczych w napoinach. Potwierdzono przydatność użytych metod optycznych. Praca współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Umowa o dofinansowanie nr POIG 01.04.00-24-101/13 podpisana pomiędzy Narodowym Centrum Badań i Rozwoju, a ZRE Katowice S.A.
EN
Wear processes of NP turbine blades and evaluation of selected properties of Stellit Co-6 top surface produced by PTA multilayered plasma method, and incremental laser were analyzed, including LENS method on alloy steel X22CrMoV12-1. The topography of the worn blade surface was observed. Regenerative quality of weld overlays in cross section using Keyence optical microscope was recorded. We were looking for welding defects in padding welds. The usefulness of applied methods has been confirmed. "The work was cofinanced by the European Regional Development Fund, Contract No POIG 01.04.00-24-101/13 signed between National Center for Research and Development and ZRE Katowice S.A.
9
Content available Quantitative Evaluation of Porosity in Turbine Blades Made of IN713C Superalloy After Hot Isostatic Pressing
Roskosz S.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
253--258
EN
The aim of this paper is an assessment of the influence of hot isostatic pressing treatment on porosity of cast samples - turbine blades and vane clusters made of the IN713C superalloy. Two variants of HIP treatments, differing in pressure from each other, have been used. The quantitative evaluation of the porosity was performed using light microscopy and quantitative metallography methods. The use of the hot isostatic pressing significantly decreased the volume fraction and size of pores in the test blades, the remaining pores after the HIP process being characterized by a round shape. The increased pressure has caused significant reductions in the area fraction and size of the pores.
10
Content available Evaluation of Carbides in Turbine Blade Made of IN713C Superalloy After Hot Isostatic Pressing
Kościelniak B., Roskosz S., Cwajna J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
247--252
EN
The IN713C is nickel-based superalloy, used to produce low pressure turbine blades in a process of investment casting. However, porosity which is formed during the casting, decreases mechanical properties of IN713C. Therefore, to eliminate porosity, a process of hot isostatic pressing was applied. Nonetheless, HIP also least to some changes in the microstructure of tested material. The main aim of this paper is to characterize the morphology of carbides before and after hot isostatic pressing. Microstructural characterization was carried out with the use of a scanning electron microscope equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer and an electron backscatter diffraction detector. The size and shape of carbides were evaluated by quantitative metallography methods methods. The results show that the amount, size and heterogeneity of arrangement of the carbides increased after application of HIP treatment.
11
Content available Effect of hot isostatic pressing on the microstructure of turbine blade airfoil made of nickel-base superalloy
Chmiela B., Kościelniak B., Cwajna J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2017
|
Vol. 62, iss. 1
241--245
EN
Turbine blades are flight safety parts in the jet engine. Therefore they should be characterized by very good mechanical properties, especially high creep resistance and fatigue strength at high temperature. The mechanical properties of blades made of nickel-based superalloys depend on the microstructure of the casting and its porosity [1,2]. The aim of this paper is evaluation of effect of hot isostatic pressing (HIP) on microstructure of blade airfoil made of IN713C superalloy in four important zones: (i) leading edge, (ii) trailing edge, (iii) suction side and (iv) pressure side. HIP treatment was carried out proving some significant microstructural changes. Electron backscatter diffraction (EBSD) analysis reveals some structural changes what may facilitate diffusion processes leading to simplify of a heat treatment (solution treatment and aging).
12
Content available Application of Modified Cores for Grain Refinement in Castings of Aircraft Turbine Blades
Binczyk F., Cwajna J., Gradoń P.
Archives of Foundry Engineering
|
2017
|
Vol. 17, iss. 3
19--22
EN
Paper presents the results of research on modified surface grain refinement method used in investment casting of hollow, thin-walled parts made of nickel based superalloys. In the current technology, the refining inoculant is applied to the surface of the wax pattern and then, it is transferred to the ceramic mould surface during dewaxing. Because of its chemical activity the inoculant may react with the liquid metal which can cause defects on the external surface of the cast part. The method proposed in the paper aims to reduce the risk of external surface defects by applying the grain refiner only to the ceramic core which shapes the internal surface of the hollow casting. In case of thin-walled parts the grain refinement effect is visible throughout the thickness of the walls. The method is meant to be used when internal surface finish is less important, like for example, aircraft engine turbine blades, where the hollowing of the cast is mainly used to lower the weight and aid in cooling during operation.
13
Content available Electrochemical machining - special equipment and applications in aircraft industry
Ruszaj A., Gawlik J., Skoczypiec S.
Management and Production Engineering Review
|
2016
|
Vol. 7, No. 2
34--41
EN
Electrochemical machining is an unique method of shaping in which, for optimal parameters tool has no wear, surface layer properties after machining are similar to the core material and surface quality and accuracy increase together with material removal rate increase. Such advantages of electrochemical machining, besides of some ecological problems, create industry interest in the range of manufacturing elements made of materials with special properties (i.e. turbine blades of flow aircrafts engines). In the paper the nowadays possibilities and recent practical application of electrochemical machining in aircraft have been presented.
14
Content available Hot cracking of nickel-based superalloy turbine blade
Rakoczy Ł., Tuz L., Pańcikiewicz K.
Metallurgy and Foundry Engineering
|
2015
|
Vol. 41, no. 4
181--188
EN
The aim of this study was to present the hot cracking behavior of a blade originating from a turbine blade segment. The crack was induced by a gas tungsten arc welding process, and the research material was a MAR-M247 nickel based superalloy. This alloy is considered to be difficult to weld because of its high tendency to crack. Light microscopy and scanning electron microscopy show the occurrence of cracking in the melted zone, heat-affected zone, and base alloy. A scanning electron microscopy investigation revealed that cracks are propagated by stresses and liquation of the low temperature constituent.
PL
Celem pracy była analiza mikrostrukturalna pęknięcia gorącego na powierzchni łopatki z segmentu van cluster. Pęknięcie powstało w wyniku oddziaływania skoncentrowanego źródła ciepła, jakim był łuk elektryczny jarzący się w osłonie argonu. Łopatka została wykonana z nadstopu na osnowie niklu o nazwie handlowej MAR-M247. W przypadku konwencjonalnych metod spawania jest on uważany za trudno spawalny. Przeprowadzono badania makrostruktury i mikrostruktury za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono występowanie pęknięć ciągłych zarówno w obszarze przetopionym, strefie wpływu ciepła, jak i materiale rodzimym. Obserwacje za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej pozwoliły na stwierdzenie, że pęknięcie propagowało w wyniku naprężeń, jak również likwacji niskotopliwych składników mikrostruktury.
15
Content available remote Zapewnienie jakości w produkcji łopatek turbin. Optyczna metrologia 3D w przemyśle lotniczym
Grossmann D., Hofer A., Brzozowski D., Wieczorowski M., Ziętkiewicz P.
Mechanik
|
2015
|
R. 88, nr 12CD2
80--83
PL
Łopatki turbin są bardzo wyspecjalizowanymi przedmiotami. Wydajny film chłodzący zależy zarówno od wierconych mikro otworów, jak i przygotowania krawędzi łopatek oraz pokryć determinujących żywotność. W artykule przedstawiono rozwiązanie metrologiczne wpisujące się w koncepcję all-in-one, oferowane przez Aliconę i zapewniające producentom łopatek turbin oczekiwaną przez nich weryfikację spełnienia kryteriów jakościowych.
EN
Turbine blades are highly specialized components. Efficient film cooling depends on micro drill holes, theblades' edge preparation influences their efficiency, and their coating determines service life. Alicona provides manufacturers of turbine blades with an all-in-one metrology solution for quality assurance.
16
Analiza MES wpływu ubytków masy w wirniku turbosprężarki silnika spalinowego na stan naprężenia i obciążenie wału
Szturomski B., Dudziński M.
Logistyka
|
2015
|
nr 3
4765--4772, CD 1
PL
W pracy analizowano wpływ ubytków masy powstających w łopatkach wirnika turbosprężarki tłokowego silnika spalinowego na rozkład naprężeń w wirniku oraz na obciążenie wału napędowego przy założeniu, że ubytki są niesymetryczne. Zadanie rozwiązano metodą elementów skończonych (MES) przy użyciu programu CAE [1]. Zadanie traktowano jako statyczne z obciążeniem masowym wywołanym siłami odśrodkowymi. Przedstawiono obliczone częstotliwości drgań własnych, stany naprężenia oraz obciążenia wału w stanie nieuszkodzonym i z niesymetrycznymi ubytkami masy.
EN
In this article was analyzed the influence weight losses generated in the rotor blades of the turbo engine piston on the stress distribution in the rotor and the driveshaft load on the assumption that the cavities area symmetrical. The task was solved by finite element method(FEM) using CAE programme[1]. The task was treated as static mass load caused by centrifugal forces. Shows the calculated natural frequency, the states of stress and load shaft intact and unbalanced weight losses.
17
Sposób oceny doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznych odlewów łopatek z nadstopu niklu CMSX-4
Gancarczyk K., Albrecht R., Olesch Ch., Kubiak K., Sieniawski J.
Inżynieria Materiałowa
|
2015
|
Vol. 36, nr 6
356--362
PL
W pracy przedstawiono ocenę doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznych odlewów łopatek turbiny wysokiego ciśnienia silnika lotniczego w stanie lanym oraz po obróbce cieplnej. Odlewy wytworzono z nadstopu niklu CMSX-4 metodą Bridgmana z prędkością wyciągania formy 3 i 5 mm/min. Podstawą oceny doskonałości struktury krystalicznej odlewów była analiza wyników pomiarów kąta odchylenia α pomiędzy kierunkiem wyciągania i kierunkiem krystalograficznym [001] w danej objętości odlewu łopatki. Stosowano zmodyfikowaną metodę dyfrakcji rentgenowskiej Ω-scan do wyznaczania orientacji krystalicznej monokryształów za pomocą zaprojektowanego i wykonanego dyfraktometru firmy EFG. Metoda ta umożliwia wyznaczanie orientacji krystalicznej poszczególnych obszarów powierzchni pióra i zamka odlewu monokrystalicznego łopatki z dokładnością ±0,01°. Analiza uzyskanych wyników badań wskazuje, że zwiększenie prędkości wyciągania z 3 do 5 mm/min prowadzi do zmniejszenia średniej wartości kąta odchylenia α od około 6,5 do 4°. Stwierdzono jednocześnie, że różnica wartości kąta α dla prędkości wyciągania 3 i 5 mm/min jest zbliżona. Jednocześnie wykazano, że obróbka cieplna odlewów (przesycanie i starzenie) prowadzi do zwiększenia średniej wartości kąta odchylenia α dla prędkości 3 i 5 mm/min odpowiednio do około 8,5 i 6,5°. Stwierdzono także, że rozkład wartości kąta α będący miarą niejednorodności orientacji zmniejsza się dla prędkości wyciągania 3 i 5 mm/min odpowiednio do 1,8 i 1,6°.
EN
The paper presents novel method for crystal perfection investigation in single crystal turbine blades both as-cast and after heat treatment. The castings were made of CMSX-4 superalloy and cast by the Bridgman method at the withdrawal rate of 3 and 5 mm/min. Evaluation of crystal perfection was based on measurements of α angle — the angle between crystallographic growth direction [001] and the main axis of the blade z. The investigation was conducted with the use of X-ray diffraction method called Ω-scan, utilizing prototype OD-EFG diffractometer invented by EFG company (Berlin). The apparatus enables determination of the crystal orientation in the root and airfoil of turbine blade made of nickel based superalloys. The size of the measuring spot was about approx. 2 mm2 and by this size, the orientation of whole surface of turbine blade can be mapped with an accuracy of ±0.01°. It was found that increase of withdrawal rate from 3 to 5 mm/min caused a reduction in the average value of α angle from 6.5 to 4°. The scatter of α angle for both withdrawal rates is similar. Heat treatment of casting resulted in an increase of α angle to 8.5° for withdrawal rate 3 mm/min and 6.5° for 5 mm/min. The scatter of orientation decreased to 1.8 and 1.6° respectively.
18
Content available remote A method for the assessment of operational severity for a high pressure turbine blade of an aero-engine
Haslam A., Abu A., Laskaridis P.
Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
|
2014
|
nr 145
49--50
EN
This paper provides a tool for the estimation of the operational severity of a high pressure turbine blade of an aero engine. A multidisciplinary approach using aircraft/engine performance models which provide inputs to a thermo-mechanical fatigue damage model is presented. In the analysis, account is taken of blade size, blade metal temperature distribution, relevant heat transfer coefficients and mechanical and thermal stresses. The leading edge of the blade is selected as the critical part in the estimation of damage severity for different design and operational parameters. The study also suggests a method for production of operational severity data for the prediction of maintenance intervals.
19
Content available Application of Non-Destructive Methods to Quality Assessment of Pattern Assembly and Ceramic Mould in the Investment Casting Elements of Aircraft Engines
Żaba K., Nowak S., Kwiatkowski M., Nowosielski M., Kita P., Sioma A.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2014
|
Vol. 59, iss. 4
1517--1525
EN
The aim of this paper is manufacturing of turbocharger engine jet blades made of nickel superalloys. Processes for producing molds and casting realized in a production line are special processes. It means that the results are known only after inspection of the finished product. There is lack of the methods and techniques of effective and efficient quality control of the work in stock, above all molds. Therefore, the unknown is the state ceramic mold for the precision casting, which resulting in risk of referral to a defective mold of the casting process and thus give the product does not comply, is eliminated in the final inspection. One method of reducing this risk is particularly thorough monitoring of all parameters of each process and keeping them in the desired operating point. Operating point is a set of parameters of processes. Such monitoring is possible with the commitment to the methods and techniques to automatically, without human intervention, data collection and processing methods appropriate for use in operational control. The paper presents results of research on the attitude to the problem of a special process. This change is the introduction to the process efficient and effective form of quality control tools in the course of its preparation. In this case, the method of photogrammetry, thermal imaging and computed tomography were used. With the infrared camera will be possible to determine the temperature field, the disorder in relation to the pattern indicates the type of defect. Computed tomography and will be used to develop patterns of correlated defects associated with thermal imagers. Photogrammetry is the use of a model set of quality control (comparison of the actual state of the model *.CAD). It also allows the designation of a wall thickness of the mold.
PL
Referat dotyczy procesu wytwarzania łopatek turbosprężarek silników odrzutowych wykonanych z nadstopów niklu. Procesy wytwarzania form i odlewania, realizowane w linii technologicznej są procesami specjalnymi. Oznacza to, że ich wyniki są znane dopiero po kontroli wyrobu gotowego. Brak jest, bowiem metod i technik efektywnej i skutecznej kontroli jakości półproduktu, przede wszystkim formy. Tym samym nieznany jest stan formy przeznaczanej do odlewania, co skutkuje ryzykiem skierowania do procesu odlewania wadliwej formy i tym samym wytworzeniem wyrobu niezgodnego, eliminowanego dopiero podczas końcowej kontroli odbiorczej. Jedną z metod zmniejszania tego typu ryzyka jest szczególnie gruntowne nadzorowanie wszystkich parametrów poszczególnych procesów i utrzymanie ich w wybranym punkcie pracy. Punkt pracy jest zbiorem parametrów realizacji procesów. Takie nadzorowanie jest możliwe w przypadku zaangażowania do tego celu metod i technik automatycznego, bez udziału człowieka, zbierania danych oraz metod właściwego ich przetwarzania na użytek operacyjnego sterowania. W artykule przedstawiono wyniki badań nad zmianą podejścia do problemu procesu specjalnego. Zmiana ta polega na wprowadzeniu do procesu efektywnych i skutecznych narzędzi kontroli jakosci formy w trakcie jej wytwarzania. W tym celu wykorzystano metody fotogrametrii, termowizji oraz tomografii komputerowej. Dzięki zastosowaniu kamery termowizyjnej możliwe będzie określenie pola temperatury, którego zaburzenie w stosunku do wzorca wskaże na rodzaj wady. Tomografia komputerowa natomiast będzie służyła do opracowania wzorców wad skorelowanych z obrazami termowizyjnymi. Fotogrametria znajduje natomiast zastosowanie w kontroli jakości zestawu modelowego (porównanie rzeczywistego stanu z modelem *.CAD). Umożliwia także wyznaczenie grubości ścianki formy.
20
Structure of single-crystalline turbine blades grown from CMSX-4 superalloy
Lelątko J., Bogdanowicz W., Dercz G., Albrecht R., Rak J., Sieniawski J., Stróż D.
Inżynieria Materiałowa
|
2013
|
Vol. 34, nr 4
317--319
EN
Nickel-based single-crystal superalloys are widely used for production of high pressure turbine blades. The studied blades were obtained in an ALD Vacuum Technologies fumace by the Bridgman technique. Crystallization process was carried out with withdraw rates of 1 mm/min, 3 mm/min and 5 mm/min. High withdraw rate of crystallization can lead to formation many different type of defects such as freckles or high and low angle boundaries, presence of other phases which may be influenced by subsequent thennal treatment. The dendrite microstructure based on the y/y' phases and they defects was characterized using X-ray topography, Laue diffraction, optical microscopy and scanning electron microscopy. The phase and microstructure were analyzed using X-ray diffraction and transmission electron microscopy. It was found that crystal orientation, lattice parameter of y' phase, concentration of defects and the quantity of y + y' eutectic structure are correlated with withdraw rate of single crystal of the superalloy. The defect concentration increase in some areas which was the result of deviation of primary dendrite arm from crystallization direction. Increase of the crystallization rate from 3 to 5 mm/min results in increase of the direction deviation of the blade axis from <001> direction from 7 to 18 angular degrees. Also, the change of the phase composition was observed. Apart from y and y' the Ni6AlTa phase was identified. The quantity of this phase increases with increasing withdraw rates of blades. The changes in defect structure, deviation direction and phase composition with the withdraw rates of single-crystal CMSX-4 will influence the turbine blades quality.
PL
Monokrystaliczne nadstopy niklu są używane do wytwarzania wysokociśnieniowych łopatek turbin. Badane w prezentowanej pracy łopatki wytworzono metodą Bridgemana. Proces krystalizacji prowadzono przy szybkości wyciągania 1 mm/min, 3 mm/min i 5 mm/min. Szybkość krystalizacji bezpośrednio wpływa na liczbę tworzących się dyslokacji, na granice nisko- i szerokokątowe oraz obecność innych faz. Struktura dendrytyczna złożona z faz y i y' i struktura defektowa były charakteryzowane za pomocą topografii rentgenowskiej, dyfrakcji Lauego, mikroskopu świetlnego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego. Skład fazowy i mikrostrukturę nadstopu niklu badano, używając rentgenowskiej analizy fazowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Stwierdzono, że orientacja monokryształu, parametr sieci krystalicznej fazy y', koncentracja defektów i ilość eutektyki y + y' silnie zależą od szybkości wyciągania łopatek z nadstopu niklu. Koncentracja defektów, W niektórych obszarach zwiększa się jako wynik odchylenia kierunku wzrostu pierwotnych dendrytów od kierunku krystalizacji. Zwiększenie szybkości krystalizacji z 3 mm/min do 5 mm/min powoduje zwiększenie kąta odchylenia osi łopatki od kierunku krystalizacji <001> z 7 do 18 stopni kątowych. Równocześnie obserwowano zmiany składu fazowego nadstopu. Oprócz faz y i y' identyfikowano fazę Ni6AlTa. Ilość tej fazy zwiększa się wraz ze wzrostem szybkości wyciągania łopatek. Zmiany w strukturze defektów, wielkości kąta odchylenia kierunku krystalizacji oraz składu fazowego uwarunkowane szybkością wyciągania monokrystalicznych nadstopów CMSX-4 będą wpływać na parametry późniejszej obróbki cieplnej, a w konsekwencji na jakość wytwarzanych łopatek do turbin.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.