Vacuum-plasma protective coating for turbines blades

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSagalovich, O. V.
dc.contributor.authorSagalovich, V. V.
dc.contributor.authorPopov, V. V.
dc.contributor.authorDudnik, S. F.
dc.date.accessioned2022-02-23T09:16:31Z
dc.date.available2022-02-23T09:16:31Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe investigation of creating of nanolayer surface coatings based on Ti – TiN for turbine blades by vacuum-arc method was carried out. The influence of different methods and modes of vacuum-plasma treatment of coated surface of substrates to the adhesion value of nanolayer protective Ti – TiN coatings is studied. The best adhesion levels of the vacuum-plasma surface treatment with damage control of substrates by microarcs achieve during the treatment of substrates in the glow-discharge plasma with subsequent treatment in high-density plasma of two-stage vacuum-arc discharge and switch to Ti ions treatment were given. The optimal parameters of such a complex vacuum-plasma treatment of substrates to achieve the best adhesion of coatings are determined. The investigation with the propose of ratio definition between the thickness of the layers of Ti and TiN and the total thickness of the nanolayer coating with the value of microhardness and adhesion to the substrate was carried out. It is given that the coating has the best combination of such characteristics at a layer thickness of Ti and TiN, respectively, 2 nm and 8 nm and a total layer thickness of 15 mkm with an additional sublayer with a thickness of 5 mkm. On the basis of carried out investigations the technology of coating the steam turbines blades up to 1300 mm long for protection against flow-accelerated corrosions is developed. The developed coatings were applied to a batch of serial blades and placed as part of a turbine for operational testing at a nuclear power plant (Paks, Hungary).uk
dc.description.abstractruПроведены исследования по получению вакуум-дуговым методом нанослойных защитных покрытий на основе Ti – TiN для лопаток турбин. Изучено влияние различных методов и режимов вакуум - плазменной обработки поверхности покрываемых подложек на величину адгезии нанослойных защитных покрытий Ti – TiN. Показано, что наилучшие показатели адгезии при вакуум – плазменной обработке поверхности с предотвращением повреждения подложек микродугами достигаются при обработке подложек в плазме тлеющего разряда с последующей обработкой в высокоплотной плазме двухступенчатого вакуум-дугового разряда и перехода к обработке ионами Ti. Определены оптимальные параметры такой комплексной вакуум-плазменной обработки подложек для достижения наилучших показателей адгезии покрытий. Проведены исследования с целью определения оптимального соотношения толщины слоев Ti и TiN и общей толщины нанослойного покрытия на величину микротвердости и адгезии к подложке. Показано, что покрытие обладает наилучшим сочетанием таких характеристик при толщине слоев Ti и TiN, соответственно, 2 нм и 8 нм и общей толщине слоя 15 мкм с дополнительным подслоем из Ti толщиной 5 мкм. На основании проведенных исследований отработана технология нанесения покрытий на лопатки паровых турбин длиной до 1300 мм для защиты от коррозионно-эрозионных повреждений. Разработанные покрытия были нанесены на партию серийных рабочих лопаток и поставлены в составе турбины на эксплуатационные испытания на АЭС (Пакш, Венгрия).uk
dc.description.abstractukПроведено дослідження по отриманню вакуум-дуговим методом наношарових захисних покриттів на основі Ti - TiN для лопаток турбін. Вивчено вплив різних методів і режимів вакуум - плазмової обробки поверхні підкладинок, що покриваються, на величину адгезії наношарових захисних покриттів Ti - TiN. Показано, що найкращі показники адгезії при вакуум - плазмовій обробці поверхні із запобіганням пошкодження підкладинок мікродугами досягаються при обробці підкладинок в плазмі тліючого розряду з подальшою обробкою в високощільній плазмі двоступеневого вакуум-дугового розряду і переходу до обробки іонами Ti. Визначено оптимальні параметри такої комплексної вакуум-плазмової обробки підкладинок для досягнення найкращих показників адгезії покриттів. Проведено дослідження з метою визначення оптимального співвідношення товщини шарів Ti і TiN і загальної товщини наношарового покриття на величину мікротвердості й адгезії до підкладинки. Показано, що покриття має найкраще поєднанням таких характеристик при товщині шарів Ti і TiN, відповідно, 2 нм і 8 нм і загальній товщині шару 15 мкм з додатковим підшаром з Ti товщиною 5 мкм. На підставі проведених досліджень відпрацьовано технологію нанесення покриттів на лопатки парових турбін довжиною до 1300 мм для захисту від корозійно-ерозійних пошкоджень. Розроблені покриття були нанесені на партію серійних робочих лопаток і поставлені в складі турбіни на експлуатаційні випробування на АЕС (Пакш, Угорщина).uk
dc.format.pagerangeP. 124-134uk
dc.identifier.citationVacuum-plasma protective coating for turbines blades / O. V. Sagalovich, V. V. Sagalovich, V. V. Popov, S. F. Dudnik // Mechanics and Advanced Technologies. – 2020. – №1 (88). – P. 124-134.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2020.88.204675
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46749
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceMechanics and Advanced Technologies, 2020, №1 (88)uk
dc.subjectprotective coatingsuk
dc.subjecttitaniumuk
dc.subjecttitanium nitrideuk
dc.subjectturbine bladesuk
dc.subjectvacuum-arc methodsuk
dc.subjectзахисні покриттяuk
dc.subjectтитанuk
dc.subjectнітрид титануuk
dc.subjectлопатки турбінuk
dc.subjectвакуум-дугові методиuk
dc.subjectзащитные покрытияuk
dc.subjectтитанuk
dc.subjectнитрид титанаuk
dc.subjectлопатки турбинuk
dc.subjectвакуум-дуговые методыuk
dc.subject.udc539.3:543.1uk
dc.titleVacuum-plasma protective coating for turbines bladesuk
dc.typeArticleuk

Файли

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, № 1 (88)