×
11.03.2019
219.016.dcf4

МНОГОСЛОЙНОЕ ЖАРОСТОЙКОЕ ПОКРЫТИЕ С ГРАДИЕНТОМ АЛЮМИНИЯ ПО ТОЛЩИНЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002437962
Дата охранного документа
27.12.2011
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к защитным покрытиям термонагруженных деталей газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания. Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной стойкости. Многослойное жаростойкое покрытие выполнено с градиентом алюминия по толщине. Покрытие состоит из чередующихся слоев толщиной от 0,1 до 3 мкм, каждый из которых содержит никель, хром, алюминий, иттрий, при этом число слоев составляет от 10 до 100. Каждый последующий слой, начиная с поверхности образца, имеет концентрацию алюминия выше чем в предыдущем слое. Первый от поверхности образца слой покрытия содержит алюминий - 4%, никель - 70,7%, хром - 25%, иттрий - 0,3%, а последний от поверхности образца слой покрытия содержит алюминий - 12%, никель - 66,7%, хром - 21%, иттрий - 0,3%. 1 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению, а именно к материалам, служащим в качестве защитных покрытий термонагруженных деталей газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания.

Известны жаростойкие покрытия на основе металла (металл: кобальт, железо, никель или их сплавы), содержащие хром, алюминий, иттрий, получаемые вакуумно-плазменными методами (Hunt С.d'A. Пат. 3798055 (США). Vapor deposition process. - Опубл. 19.03.74). Недостатком этих покрытий является низкая стабильность и долговечность при высоких температурах.

Наиболее близким, принятым за прототип, является многослойное теплозащитное (жаростойкое) покрытие с градиентом алюминия по толщине, выполненное на основе никеля, хрома, алюминия и иттрия, причем покрытие выполнено из чередующихся слоев толщиной 0,8 мкм, каждый из которых содержит никель, хром, алюминий и иттрий, при этом число слоев составляет 76 (SU 1512173 A1, кл. C23C 14/00, 27.09.1996). Основным недостатком этого покрытия является снижение его защитных свойств в процессе эксплуатации. Покрытие состоит из сплава NiCrAlY. Основным элементом, обеспечивающим защиту от коррозии, в покрытии служит алюминий, образующий пассивирующий слой Al2O3. Максимальное содержание алюминия в этом сплаве может составлять 12%, при его дальнейшем увеличение будет происходить охрупчивание материала покрытия. В процессе эксплуатации под действием высоких температур (700-1200°С) происходит диффузия алюминия из покрытия (изначальное содержание алюминия - 12%) в материал образца (изначальное содержанием алюминия - 4%), концентрация алюминия в покрытии снижается, а следовательно, снижается коррозионная стойкость, уменьшается ресурс работы покрытия.

Предложено многослойное жаростойкое покрытие с градиентом алюминия по толщине, отличающееся тем, что оно состоит из чередующихся слоев толщиной от 0,1 до 3 мкм, число слоев в покрытии составляет от 10 до 100, содержание алюминия в слоях меняется по толщине покрытия от 4% у подложки, до 12% на поверхности. Первый от поверхности образца слой покрытия содержит: алюминий - 4%, никель - 70,7%, хром - 25%, иттрий - 0,3%. Последний от поверхности образца слой покрытия содержит: алюминий - 12%, никель - 66,7%, хром - 21%, иттрий - 0,3%.

Предлагаемое покрытие обладает длительной коррозионной стойкостью, которая достигается тем, что концентрация алюминия меняется плавно по толщине покрытия, в этом случае процессы диффузии алюминия из покрытия в образец замедляются и сохраняется максимальная концентрация алюминия на поверхности покрытия в течение многих часов работы образца при высоких температурах (700-1200°С). Испытания показали, что ресурс работы лопаток турбин с использованием многослойного жаростойкого покрытия с градиентом алюминия по толщине в 3 раза выше чем у лопаток с покрытием-прототипом.

Предлагаемое покрытие наносится в вакууме методом катодного распыления с двух магнетронов. Мишень одного магнетрона состоит из сплава NiCrY, мишень второго магнетрона - из алюминия. Концентрация алюминия в каждом слое регулируется физическими параметрами разряда.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-1 из 1.
29.03.2019
№219.016.f462

Способ изготовления лопатки направляющего аппарата паровой турбины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разработке технологии изготовления лопаток направляющих аппаратов паровых турбин, работающих на влажном паре. Способ изготовления лопатки направляющего аппарата паровой турбины включает соединение накладки с телом лопатки при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002418175
Дата охранного документа: 10.05.2011
Показаны записи 1-5 из 5.
25.04.2019
№219.017.3add

Устройство для нанесения покрытия вакуумно-дуговым испарением

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий вакуумно-дуговым испарением и может быть использовано при производстве триботехнических изделий и металлорежущего инструмента с функциональными покрытиями легированных карбидных соединений. Устройство содержит вакуумную камеру, систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685828
Дата охранного документа: 23.04.2019
27.04.2019
№219.017.3bcd

Вакуумно-дуговой способ нанесения покрытия

Изобретение относится к способу нанесения покрытий вакуумно-дуговым испарением и может быть использовано при производстве триботехнических изделий и металлорежущего инструмента с функциональными покрытиями из легированных карбидных соединений. Катод-мишень изготавливают из порошковой смеси ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685913
Дата охранного документа: 23.04.2019
02.05.2019
№219.017.4840

Вакуумно-дуговой способ нанесения покрытия на рабочее колесо циркуляционного насоса

Изобретение относится к способу вакуумно-дугового нанесения покрытий на рабочие колеса насосного оборудования парогазовых установок и может быть использовано в энергетическом турбостроении для защиты насосного и компрессорного оборудования от солевой и газовой коррозии. Колесо обезжиривают,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686749
Дата охранного документа: 30.04.2019
09.05.2019
№219.017.50ad

Способ для оценки потери массы и содержания летучих конденсирующихся веществ при вакуумно-тепловом воздействии на неметаллические материалы в сочетании с высокоэнергетическим излучением и устройство для его осуществления

На образцы материалов, помещенные в изотермические контейнеры, осуществляют термовакуумное воздействие при определенной температуре и улавливают выделившиеся из образцов летучие конденсирующиеся вещества конденсирующими пластинами. Потерю массы определяют по разности масс образца до и после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002468970
Дата охранного документа: 10.12.2012
29.06.2019
№219.017.a11c

Многослойное износостойкое термостойкое покрытие

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к износостойким термостойким покрытиям на деталях машин. Многослойное износостойкое термостойкое вакуумно-плазменное покрытие экструзионного шнека узла впрыска термопластавтомата состоит из адгезионного слоя из титана, циркония и железа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445403
Дата охранного документа: 20.03.2012
+ добавить свой РИД