Пути повышения жаропрочности и ресурса

Повышение жаропрочности и ресурса деталей двигателей — одна из важнейших проблем, для успешного решения которой необходимо постоянное повышение жаропрочности сплавов, улучшение их качества и усовершенствовании технологии изготовления деталей.

Для повышения ресурса необходимо знать величины длительной прочности, ползучести и усталости материалов для соответствующих рабочих температур и срока их службы.

С течением времени, как известно, прочность деталей, изготовленных изтитановых листов, титановых труб, титановых прутков ВТ6 (Grade 5, Gr.5, Gr5), ВТ9, ВТ1-0 (Grade 2, Gr.2, Gr2), ВТ1-00 (Grade 1, Gr.1, Gr1), Grade 9 (Gr.9, Gr9), работающих под нагрузкой при повышенных температурах, понижается, а следовательно, снижается и запас прочности деталей. Чем выше температура эксплуатации деталей, тем быстрее уменьшается длительная прочность, а следовательно, и запас прочности.

Увеличение ресурса означает и увеличение числа запусков и остановок. Поэтому при выборе материалов необходимо знать их длительную прочность и усталость при циклическом нагружении.

На ресурс также сильно влияет технология изготовления деталей, например наличие остаточных растягивающих напряжений может снижать усталостную прочность в 2 — 3 раза.

Улучшение методов термической и механической обработки, позволяющее получать детали с минимальными остаточными напряжениями, является важным фактором в повышении их ресурса.

Фреттинг-коррозия, возникающая при механическом трении, значительно снижает усталостную прочность, поэтому разрабатываются методы повышения фрикционных свойств, ресурса и надежности (металлизация, смазки типа ВАП и др.).

При использовании методов поверхностного упрочнения (наклеп), создающих в поверхностном слое напряжения сжатия и увеличивающих твердость, повышаются прочность и долговечность деталей, особенно их усталостная прочность.

Титановые сплавы для деталей компрессоров начали применяться в отечественной практике с 1957 г в небольшом количестве главным образом на ТРД военного назначения, где требовалось обеспечить надежную работу деталей с ресурсом 100 — 200 ч.

За последние годы увеличился объем применения титановых сплавов в компрессорах авиадвигателей гражданских самолетов длительного ресурса (титановые прутки ВТ9, ВТ6(Grade 5, Gr.5, Gr5). При этом потребовалось обеспечение надежной работы деталей в течение 2000 ч и более.

Увеличение ресурса деталей из титановых сплавов, в том числе поставляемых ООО «Вариант» достигается путем:

  • Повышения чистоты металла, т. е. снижения в сплавах содержания примесей;
  • Улучшения технологии изготовления полуфабрикатов для получения более однородной структуры;
  • Применения упрочняющих режимов термической или термомеханической обработки деталей;
  • Выбор рационального легирования при разработке новых более жаропрочных сплавов;
  • Использования стабилизирующего отжига деталей;
  • Поверхностного упрочнения деталей.
  • Отправить
    Запинить