RU2228387C2 - Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия - Google Patents
Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228387C2 RU2228387C2 RU2002119793/02A RU2002119793A RU2228387C2 RU 2228387 C2 RU2228387 C2 RU 2228387C2 RU 2002119793/02 A RU2002119793/02 A RU 2002119793/02A RU 2002119793 A RU2002119793 A RU 2002119793A RU 2228387 C2 RU2228387 C2 RU 2228387C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- corrosion
- coating
- resistant
- resistant coating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 62
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 14
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000001455 metallic ions Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 70
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 29
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 28
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 16
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 12
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 12
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 abstract 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004236 Ponceau SX Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- VMJRMGHWUWFWOB-UHFFFAOYSA-N nickel tantalum Chemical compound [Ni].[Ta] VMJRMGHWUWFWOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к разработке способа повышения долговечности, надежности и ремонта деталей машин путем нанесения покрытий на рабочие поверхности и их последующей обработки. Сущность изобретения состоит в нанесении на детали коррозионно-стойкого и износостойкого покрытия, состоящего из множества слоев, где каждый из этих слоев состоит из одного или нескольких металлов (титана, циркония, молибдена, вольфрама, никеля, кобальта, железа, хрома, алюминия), твердых растворов или фаз внедрения на их основе и где один или несколько слоев подвергаются ионной имплантации высокоэнергетическими неметаллическими ионами, для того чтобы вызвать изменения в структуре и составе осажденного слоя и обеспечить повышенные эксплуатационные свойства. Способ дает возможность нанести покрытия с высоким сопротивлением коррозии и эрозии, позволяет увеличить долговечность деталей, преимущественно лопаток компрессоров газовых турбин. 11 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к разработке способов повышения долговечности и надежности деталей машин путем модифицирования поверхности и нанесения покрытий, в частности на лопатки газовых турбин, и, в особенности, на лопатки компрессоров авиационных двигателей.
Самолеты и вертолеты с газотурбинными двигателями часто эксплуатируются в условиях значительной запыленности воздушного потока, а также высокой влажности морской среды, содержащей агрессивные компоненты. Эксплуатация и хранение двигателей в тропической и морской атмосфере сопровождается значительными коррозионными разрушениями лопаток из нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля. Наблюдается воздушно-абразивная эрозия и коррозия, особенно опасна питтинговая коррозия (ПК) деталей авиадвигателей, например лопаток компрессоров. Происходит изменение геометрических размеров лопаток, снижаются механические свойства и ухудшаются эксплуатационные характеристики, уменьшается мощность двигателя, увеличивается расход топлива, значительно возрастают расходы на техническое обслуживание и ремонт двигателей. Применение пылезащитных устройств и методов консервации для предотвращения таких процессов недостаточно эффективно.
Изношенные лопатки обычно восстанавливаются путем полировки кромки профиля и пера или заменяются новыми. Лопатки с глубокими питгинговыми очагами коррозии не ремонтируются. Так как лопатки компрессоров изготавливают из сплавов на основе титана, никеля и высоколегированных сталей, которые имеют высокую стоимость и трудно обрабатываются, ремонт двигателей становится очень дорогим.
Известны способы повышения стойкости к коррозии и износу деталей газовых турбин, в частности лопаток авиационных двигателей.
Так в патенте Великобритании № 2226334, опубл. 27.06.90, раскрывается способ получения многослойного покрытия на подложку, выполненную из меди, алюминия, титана, никеля тантала, молибдена или сплавов на их основе, включающий нанесение первого слоя тугоплавкого переходного металла 4-6 групп Периодической системы элементов и второго слоя из нитридов, или оксидов 4-6 групп, за исключением радиоактивных элементов. Слои наносят методом напыления или ионного осаждения. Полученное покрытие повышает стойкость подложки к коррозии и/или износу.
В патентах Великобритании № 2322382 и 2322383, опубл. 26.08.98, изложен способ получения многослойного покрытия, преимущественно на деталях газовых турбин и авиационных двигателей, включающий нанесение на деталь слоя, богатого хромом, титаном и/или танталом, осаждение на него слоя из алюминида платины и слоя из оксида алюминия и нанесение наружного барьерного защитного покрытия из керамики. Способ позволяет повысить стойкость деталей к окислению и коррозии.
Известен также способ нанесения многослойного покрытия на детали авиационных двигателей и элементы газовых турбин, включающий осаждение на поверхности изделия коррозионно-стойкого связующего металлического слоя методом плазменного напыления или физического осаждения из парогазовой фазы (PVD), осаждение на него керамического слоя, имеющего столбчатую структуру, методом физического испарения и термического барьерного покрытия, в котором присутствуют эрозионно-стойкие составляющие, такие как карбид кремния и оксид алюминия. В качестве керамического слоя наносят стабилизированный иттрием оксид циркония. Изобретение позволяет повысить стойкость покрытия при термических нагрузках (ЕР 0783043, опубл. 09.07.97).
В наиболее близком к предложенному изобретению патенте РФ № 2161661, опубл. 10.01.2001, предложен способ нанесения многослойного покрытия и повышения долговечности деталей, в котором решаются задачи повышения сопротивления износу, в частности эрозионной стойкости в газоабразивном потоке, при сохранении достаточно высокого уровня механических, в том числе усталостных свойств и коррозионной стойкости.
Способ включает ионную очистку поверхности, нанесение, по крайней мере, трехслойного покрытия из одного или смеси переходных металлов IV А- VI А групп Периодической системы Менделеева, при этом первый слой формируют в среде нейтрального газа, второй - в смеси нейтрального и реакционного газов, третий - осаждением в смеси нейтральных и реакционных газов нитридов, карбидов, боридов или их смеси. Один или несколько слоев подвергают ионной имплантации аргоном, азотом или бором в процессе осаждения или после окончания осаждения.
Однако практическая эксплуатация различных типов газотурбинных двигателей с покрытиями, полученными указанными выше способами, показала, что во многих случаях коррозионная стойкость деталей оказывается недостаточной и является одной из основных причин отбраковки лопаток компрессоров, снижения их долговечности и надежности. Это особенно актуально при эксплуатации двигателей в тропических районах и морском климате, где изделия в значительной степени подвержены питтинговой коррозии.
Настоящее изобретение направлено на повышение коррозионной стойкости деталей авиационной техники, работающих во влажных морских и тропических условиях.
Питтинговая (точечная коррозия) относится к локальным видам коррозии, при которой разрушение сосредоточено в отдельных точках на поверхности детали. Этот вид коррозии вызывается коррозионными средами, в которых присутствуют ионы Сl-, Вr-, I-, HS-, СlO-4, CNS-, причем наиболее агрессивным является ион хлора. В коррозионной среде должна возникнуть определенная концентрация указанных анионов, причем питтинговая коррозия (ПК) развивается в определенном интервале температур.
Сплавы на основе железа подвержены ПК в широком диапазоне сред и условий взаимодействия. Никелевые сплавы менее склонны к ПК, однако в определенных условиях также могут подвергаться этому виду коррозии.
Считается, что в нержавеющих сталях легирование азотом повышает сопротивление ПК, тогда как углерод, сера, фосфор, а также наличие неметаллических включений резко снижает сопротивление ПК. Неметаллические включения вообще являются одной из основных причин развития питтиноговой коррозии в различных сплавах.
Большое влияние на сопротивление ПК оказывает чистота и качество поверхности: чем выше класс обработки поверхности, меньше на поверхности дефектов и примесей, тем выше стойкость к ПК.
Техническим результатом изобретения является значительное повышение коррозионной стойкости, особенно повышение сопротивления питтинговой коррозии деталей машин и механизмов, и, в частности, деталей авиационной техники, особенно лопаток компрессоров газовых турбин, при сохранении высокого уровня износостойкости покрытия.
Технический результат достигается тем, что способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия методом катодного распыления включает ионную очистку и/или модификацию поверхности изделия, предварительное осаждение на изделие в среде инертного газа, по меньшей мере, одного коррозионно-стойкого слоя металла, выбранного из группы, содержащей молибден, ниобий, тантал, вольфрам, хром, титан, цирконий, никель или сплавов на их основе, причем градиент содержания элементов возрастает от поверхности изделия к поверхности слоя; нанесение, по меньшей мере, трехслойного износостойкого покрытия путем осаждения в среде инертного газа слоя металла, выбранного из одного или более элементов IV A-VI А групп Периодической системы Менделеева или сплавов на их основе; осаждение в смеси инертного и реакционного газов слоя раствора азота, углерода или бора в упомянутых металлах; осаждение в среде реакционных газов слоя нитрида, карбида и/или борида упомянутых металлов, ионную имплантацию, по меньшей мере, одного слоя высокоэнергетическими неметаллическими ионами; осаждение в среде инертного газа, по меньшей мере, одного слоя наружного защитного покрытия из металла или сплава, выбранного из группы, содержащей молибден, ниобий, тантал, вольфрам, хром, титан, цирконий, никель, и/или алюминия и/или эмали.
Многослойное покрытие наносят на изделия, изготовленные из сталей или сплавов на основе никеля. Изделиями являются лопатки компрессоров, детали авиационных двигателей, газоперекачивающих и энергетических установок.
Для получения необходимой толщины количество слоев многослойного покрытия может составлять от 5 до 300, преимущественно от 5 до 30. При этом слои износостойкого покрытия многократно чередуются, а коррозионно-стойкое покрытие может содержать от 1 до 5 слоев.
Для увеличения коррозионной стойкости, по меньшей мере, один слой коррозионно-стойкого покрытия подвергают ионной имплантации высокоэнергетическими металлическими и/или неметаллическими ионами. В некоторых случаях после ионной имплантации проводят термическую обработку коррозионно-стойкого покрытия и/или ионную очистку.
При нанесении слоев в качестве нейтральных газов используют аргон, неон, гелий или их смеси.
Для обеспечения более равномерного и сплошного покрытия после нанесения наружного защитного покрытия проводят его термообработку.
Для перераспределения напряжений и повышения механических свойств изделие с нанесенным многослойным покрытием подвергают упрочняющей обработке микрошариками, гидродробеструйной или пневмодробеструйной обработке.
Сущность настоящего изобретения состоит в том, что подвергается модификации поверхность детали, на которую наносится покрытие, после стандартной процедуры очистки и мойки либо обрабатывается в вакуумно-плазменной установке, оборудованной источником высокоэнергетических ионов, либо в отдельной установке, оборудованной системой ионной имплантации и/или очистки. Целью такой модификации является активация и очистка поверхности от примесей, создание условий для нанесения покрытия с высокой адгезией, снижение локальных внутренних напряжений и ионное легирование поверхностных слоев элементами с высокой коррозионной и/или эрозионной стойкостью. Такая обработка по сравнению с абразивно-жидкостной подготовкой поверхности увеличивает чистоту и качество поверхности, улучшает адгезию покрытия к поверхности металлов.
Затем наносится, по меньшей мере, один слой коррозионно-стойкого металла или сплава с повышенным содержанием таких элементов, как никель, хром, молибден, тантал, ниобий, вольфрам, титан, цирконий, с тем чтобы был создан сплошной слой коррозионно-стойкого сплава, не подверженного точечной и общей коррозии в рабочих средах. По меньшей мере, один нанесенный слой обрабатывается высокоэнергетическим источником металлических ионов и/или ионов аргона или другого нейтрального газа для увеличения коррозионной стойкости нанесенного слоя за счет перемешивания и уменьшения количества дефектов. После ионной обработки в некоторых случаях необходима дополнительная термообработка, обеспечивающая процессы ионной постимплантации, приводящие структуру к равновесию или рекристаллизации поверхностного слоя. Такая термообработка может проводиться непосредственно в камере установки.
Поскольку все процессы можно провести в одной установке, коррозионно-стойкое покрытие имеет чистую поверхность и является хорошим основанием для нанесения на него многослойного износостойкого покрытия. Для повышения плотности и сплошности этого слоя используется имплантация высокоэнергетическими ионами нейтральных газов.
Затем, если необходимо, выполняется ионная очистка, после чего наносится износостойкое покрытие. При этом состав, по меньшей мере, одного слоя износостойкого покрытия дополнительно легируется элементами, обладающими высоким сопротивлением коррозии: хромом, молибденом, вольфрамом, ниобием, танталом.
Последней стадией процесса формирования покрытия является нанесение, по меньшей мере, одного слоя, который должен обеспечить повышение стойкости к коррозии слоев из фаз внедрения (нитридных, боридных, карбидных или других фаз внедрения). При нанесении наружного слоя покрытия, содержащего молибден, никель, хром, вольфрам, ниобий, тантал и/или сплавы этих элементов и/или алюминий и/или эмаль, в некоторых случаях требуется дополнительная термическая обработка при повышенной температуре для обеспечения более равномерного и сплошного покрытия.
Следовательно, коррозионно-стойкое и износостойкое покрытие по данному изобретению может включать следующие основные этапы формирования:
1. Подготовка поверхности детали с помощью ионного травления и/ или ионной очистки высокоэнергетическими ионами.
2. Нанесение коррозионно-стойкого слоя, состоящего из металлов и/или сплавов на основе хрома, никеля, молибдена, вольфрама, тантала, ниобия
3. Обработка нанесенного коррозионно-стойкого слоя высокоэнергетическими ионами нейтральных газов.
4. При необходимости дополнительная ионная очистка поверхности и термическая обработка.
5. Нанесение многослойного износостойкого покрытия, состоящего из металлических слоев и слоев из фаз внедрения, включая ионную имплантацию нейтральными газами или реакционными газами.
6. Ионная очистка поверхности, состоящей из фаз внедрения.
7. Нанесение наружного коррозионно-стойкого слоя, состоящего из молибдена, ниобия, тантала, вольфрама, хрома, титана, циркония, сплавов на их основе и/или алюминия и/или эмали.
8. Ионная имплантация газами поверхности нанесенного покрытия.
9. При необходимости дополнительная термическая обработка материалов или деталей с покрытиями.
10. При необходимости дополнительная виброобработка микрошариками или другими методами поверхностного упрочнения для перераспределения напряжений и повышения механических характеристик детали или изделия.
Высокая износостойкость и коррозионная стойкость обеспечиваются нанесением на металлическую подложку после очистки и ионной обработки методом ионно-плазменного распыления слоев из никеля, тугоплавких металлов или сплавов с высоким содержанием этих элементов в среде инертного газа, а затем многослойного покрытия из чередующихся керамических и металлических слоев, образующихся при напылении металлов в среде реакционного или нейтрального газа, а затем дополнительного слоя в среде инертного газа.
Способ осуществляется следующим образом.
Перед нанесением покрытия проводят очистку поверхности подложки источником, смонтированным в камере установки для нанесения покрытия, или ионным источником в составе отдельной установки.
Нанесение покрытия проводилось в установке, оборудованной источником ионной имплантации, снабженной оптическими пирометрами высокой точности и системами дозированной подачи нейтральных и реакционных газов в камеру ионно-плазменного осаждения и в источник высокоэнергетических ионов, а также приборами для управления и системой компьютерного мониторинга за параметрами технологического процесса.
Образцы или лопатки компрессоров авиационных двигателей, изготовленные из нержавеющих хромоникелевых сталей или из сплавов на никелевой основе типа инконель 718, после стандартных операций очистки и мойки были сначала обработаны высокоэнергетическими ионами аргона для очистки поверхности лопаток от твердых, жидких или поглощенных газовых примесей. Затем была проведена дополнительная очистка высокоэнергетическим источником ионов, обеспечивающая полное удаление примесей с поверхности деталей.
Затем на поверхность наносили коррозионно-стойкий слой либо из тугоплавкого коррозионно-стойкого металла, например хрома, молибдена, тантала, ниобия, вольфрама, либо смесь этих металлов, либо сплав на основе никеля или на основе тугоплавких металлов с высоким содержанием коррозионно-стойких элементов.
Для определения эффективности различных сочетаний коррозионно-стойких слоев и износостойких покрытий были изготовлены катоды из различных металлов и сплавов, в частности следующих:
- хром марки X1 (98% Сr);
- сплав нихром (80% Ni, 20% Сr);
- сплав ВХ2 (0,2% Ti, 0,2% V; 0,3-1,0% Y, остальное - хром);
- сплав ВХ4 (32% Ni, 0,2% Ti, 0,3% V, 1,5% W, остальное - хром);
- молибден марки МТ (0,5% Ti);
- молибден марки ВМ2 (0,2% Ti, 0,3-0,4% Zr);
- сплав ниобия марки ВН4 (1,5% Zr, 9,6% Mo, 0,03% La, 0.3% C, остальное - ниобий);
- вольфрам марки ТСВ (0,2% Та, 0,1% С);
- сплав титан-цирконий (33% Zr, 67% Ti);
- цирконий марки Э125 или Э100;
- титан марки ВТ1-00.
Покрытия наносились следующим образом: в камере устанавливались катоды соответствующего металла или сплава и образцы или детали, затем после ионной очистки наносился коррозионно-стойкий слой, который в некоторых вариантах подвергался ионной имплантации и при необходимости термической обработке. После этого наносили износостойкое многослойное покрытие с имплантацией ионов аргона, азота углерода, бора и затем коррозионно-стойкий наружный слой. В некоторых случаях проводился дополнительный нагрев в камере после нанесения наружного слоя для создания более плотного и бездефектного слоя на износостойких фазах внедрения, а также дополнительная имплантация.
Если запланированный вариант покрытия позволял, то все процессы проводились в одной камере, в других случаях использовались две установки с заменой катодов и изменением режимов обработки.
В альтернативных вариантах описанные стадии осаждения тугоплавких металлов: никеля, титана, циркония или сплавов на их основе могут быть повторены. Чередование различных слоев в покрытии обеспечивается поочередным нагреванием катодов в атмосфере аргона или другого нейтрального газа или одновременной активацией различных катодов.
В предпочтительных вариантах каждый или некоторые из слоев покрытия на различных стадиях его нанесения подвергают воздействию высокоэнергетическим потоком ионов аргона, или азота, или углерода, или бора путем изменения атмосферы в ионном источнике и/или в камере установки.
Таблица 1 дает примеры изученных покрытий с указанием порядка и толщины слоев, а также состава образцов материалов, использованных при нанесении покрытий в соответствии с данным изобретением.
Примеры покрытий из различных материалов приведены в табл. 1
Образцы без покрытий и с многослойным покрытием по заявляемому способу были подвергнуты испытаниям на коррозию следующими методами.
1. Стандартным методом по ASTM G48-76(метод*1) в 10%FeCl3 при температуре 25°С в течение 72 часов, при этом скорость коррозии рассчитывается по формуле
Vk=2000Δm/S,
где Vk - скорость коррозии г/м2·ч(/m2h), Δm - суммарная потеря массы образцов (5 образцов), S - суммарная площадь поверхности образцов.
Определялось также среднее число питтингов (n/S 1/cm2) на единицу площади поверхности.
2. Метод моделирования работы лопаток в условиях тропического климата. Лопатки были нагреты при 420 градусах в камере в течение 1 часа. Затем лопатки были охлаждены в 3% растворе хлорида натрия, выдержаны во влажной камере в течение 23 часов, и цикл был повторен 10 раз. Целью этих испытаний было смоделировать работу лопаток в условиях тропического морского климата. Оценка сопротивления коррозии производилась визуальным осмотром лопаток после каждого цикла и подсчетом количества питтингов на поверхности лопаток после коррозионных испытаний (Np-pit).
Результаты испытаний показали, что стойкость образцов без покрытий значительно меньше, чем стойкость лопаток с покрытием по настоящей заявке (см. табл. 2).
3. Испытания на коррозию также проводились на лопатках компрессоров авиадвигателей в климатической камере при температуре 35°С в парах 3% раствора поваренной соли в течение 20 суток для оценки коррозионных повреждений на питтинговую коррозию на пере лопатки (имитация стояночной коррозии), данные усреднялись по 12 лопаткам и приведены ниже:
1. Лопатки без покрытия - более 180 питтингов на пере,
2. Лопатки с серийным покрытием нитрида титана - 150 питтингов,
3. Лопатки с многослойным покрытием с имплантацией по патенту РФ № 2161661 - 20 питтингов.
4. Лопатки с коррозионно-стойким и износостойким покрытием по настоящей заявке - 0 питтингов.
Износостойкость различных вариантов предлагаемых покрытий определялась после испытаний на эрозионную стойкость на реальных лопатках компрессоров авиационных двигателей на экспериментальной установке при скорости потока 120-150 м/с, расходе абразива 50 г/мин, угле атаки 8-90° - стойкость определяется изменением массы лопаток (в мг) в воздушно-абразивном потоке вращающихся лопаток без покрытий и с покрытиями (*2)- и величины изменения хорды лопатки в верхнем сечении (в мкм)(*2А).
Результаты коррозионных испытаний и износостойкости некоторых вариантов покрытий представлены в табл. 2.
Эрозионные испытания проводились на экспериментальной установке в воздушно-абразивном потоке с вращающимися образцами в сравнении с непокрытыми образцами или лопатками, или различных вариантов из одних марок сталей с покрытиями между собой.
Проведенные испытания на усталость лопаток с предпочтительными покрытиями и лопаток без покрытий показали, что усталостная прочность лопаток после нанесения покрытий практически не изменяется, остается на высоком уровне и обеспечивает необходимую надежность детали. Условия испытаний лопаток на усталостную прочность соответствовали реальным параметрам при эксплуатации авиадвигателей.
Claims (12)
1. Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия методом катодного распыления, включающий ионную очистку и/или модификацию поверхности изделия, нанесение, по меньшей мере, трехслойного износостойкого покрытия путем осаждения в среде инертного газа слоя металла, выбранного из одного или более элементов IVA-VIА групп Периодической системы Менделеева или сплавов на их основе, осаждение в смеси инертного и реакционного газов слоя твердого раствора азота, углерода или бора в упомянутых металлах, осаждение в среде реакционных газов слоя нитрида, карбида и/или борида упомянутых металлов, ионную имплантацию, по меньшей мере, одного слоя высокоэнергетическими неметаллическими ионами, отличающийся тем, что предварительно на изделие осаждают в среде инертного газа, по меньшей мере, один коррозионно-стойкий слой металла, выбранного из группы, содержащей молибден, ниобий, тантал, вольфрам, хром, титан, цирконий, никель или сплавы на их основе, причем градиент содержания элементов возрастает от поверхности изделия к поверхности слоя, на износостойкое покрытие осаждают в среде инертного газа, по меньшей мере, один слой наружного защитного покрытия из металла, выбранного из группы, содержащей молибден, ниобий, тантал, вольфрам, хром, титан, цирконий, никель или сплавов на их основе, и/или алюминия, и/или эмали.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что многослойное покрытие наносят на изделия, изготовленные из стали или сплавов на основе никеля.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изделиями, на которые наносится покрытие, являются лопатки компрессоров, детали авиационных двигателей, газоперекачивающих и энергетических установок.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество слоев многослойного покрытия может составлять от 5 до 300, преимущественно от 5 до 30.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что коррозионно-стойкое покрытие содержит от 1 до 5 слоев.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения необходимой толщины слои износостойкого покрытия многократно чередуются.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой коррозионно-стойкого покрытия подвергают ионной имплантации высокоэнергетическими металлическими и/или неметаллическими ионами.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что проводят термическую обработку коррозионно-стойкого покрытия и/или ионную очистку.
9. Способ по любому из пп.7 и 8, отличающийся тем, что нанесенное коррозионно-стойкое покрытие подвергают ионной очистке.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нейтральных газов используют аргон, неон, гелий или их смеси.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после нанесения наружного защитного покрытия проводят его термообработку.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что изделие с нанесенным многослойным покрытием подвергают упрочняющей обработке микрошариками, гидродробеструйной или пневмодробеструйной обработке.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002119793/02A RU2228387C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002119793/02A RU2228387C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2228387C2 true RU2228387C2 (ru) | 2004-05-10 |
Family
ID=32678709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002119793/02A RU2228387C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2228387C2 (ru) |
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266976C1 (ru) * | 2004-06-25 | 2005-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2268320C1 (ru) * | 2004-06-04 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2268321C1 (ru) * | 2004-06-04 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2283365C2 (ru) * | 2004-11-29 | 2006-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ защиты лопаток газовых турбин |
| RU2293793C1 (ru) * | 2005-11-25 | 2007-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2330119C1 (ru) * | 2006-10-06 | 2008-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2348741C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-03-10 | ООО "Нанотехнология" | Наноструктурированное защитное покрытие для нержавеющей стали |
| RU2353778C2 (ru) * | 2005-11-03 | 2009-04-27 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ защиты лопаток паровых и газовых турбин от солевой и газовой коррозии, газоабразивной и капельно-ударной эрозии |
| RU2368701C2 (ru) * | 2007-11-08 | 2009-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ обработки поверхности металлического изделия |
| RU2386724C2 (ru) * | 2007-11-12 | 2010-04-20 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ получения эрозионно стойкого покрытия, содержащего нанослои, для лопаток турбомашин из легированных сталей |
| RU2390578C2 (ru) * | 2007-11-12 | 2010-05-27 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ получения эрозионно стойкого покрытия, содержащего нанослои, для лопаток турбомашин из титановых сплавов |
| RU2402625C2 (ru) * | 2004-10-12 | 2010-10-27 | Хардид Коатингз Лимитед | Легированный вольфрам, полученный химическим осаждением из газовой фазы |
| RU2423547C2 (ru) * | 2009-09-22 | 2011-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения износостойкого покрытия для режущего инструмента |
| RU2424365C1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2426817C2 (ru) * | 2009-09-23 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис" | Способ формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2445406C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ обработки поверхности изделия из титанового сплава |
| RU2445199C2 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис" | Способ упрочнения блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов |
| RU2478140C2 (ru) * | 2011-06-02 | 2013-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Способ получения ионно-плазменного покрытия на лопатках компрессора из титановых сплавов |
| RU2479669C2 (ru) * | 2010-09-13 | 2013-04-20 | Научно-производственное некоммерческое партнерство "ТЕХНОПАРК АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ" | Способ получения теплозащитного покрытия |
| RU2479667C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Способ ионно-имплантационной обработки деталей из титановых сплавов |
| RU2486277C2 (ru) * | 2010-11-02 | 2013-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ формирования покрытия на рабочей охлаждаемой лопатке газовой турбины из никелевого сплава |
| RU2487781C2 (ru) * | 2007-12-14 | 2013-07-20 | Кеннаметал, Инк. | Покрытое изделие с нанослойной системой покрытия |
| RU2494170C1 (ru) * | 2012-04-06 | 2013-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ получения износостойкого многослойного покрытия |
| RU2528298C2 (ru) * | 2008-11-04 | 2014-09-10 | Ёрликон Трейдинг Аг, Трюббах | Износостойкое защитное покрытие и способ его получения |
| RU2547518C1 (ru) * | 2013-11-29 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") | Многослойное композитное покрытие на стали, полученное методом химического осаждения |
| RU2553765C1 (ru) * | 2013-12-03 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2581546C2 (ru) * | 2014-03-06 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ нанесения покрытия из оксида циркония на поверхность изделия из никелевого сплава |
| RU2594092C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2016-08-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Турбомашинный компонент с эрозионно- и коррозионно-устойчивой системой покрытия, а также способ изготовления такого компонента |
| RU2596522C1 (ru) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2607677C2 (ru) * | 2014-05-06 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ формирования на поверхности изделия из никелевого сплава композитного покрытия |
| RU2606826C2 (ru) * | 2014-05-05 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ формирования на рабочей поверхности детали из никелевого сплава теплозащитного нанокомпозитного покрытия |
| RU2607056C2 (ru) * | 2014-04-29 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ нанесения теплозащитного композитного покрытия |
| WO2017123185A1 (ru) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | Игор Олэговыч ЛЯХОВЫЧ | Металлочерепица |
| RU2629131C2 (ru) * | 2015-12-15 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2661133C2 (ru) * | 2014-04-04 | 2018-07-11 | Арселормиттал | Многослойная подложка и способ ее изготовления |
| RU2691822C1 (ru) * | 2015-07-06 | 2019-06-18 | Сименс Акциенгезелльшафт | Повторяющее контур защитное покрытие для деталей компрессора газовых турбин |
| RU2712329C2 (ru) * | 2014-12-22 | 2020-01-28 | Ёрликон Серфис Сольюшнс Аг, Пфеффикон | ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ AlCrN, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОВЫШЕННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ К КРАТЕРНОМУ ИЗНОСУ |
| RU2761568C1 (ru) * | 2020-12-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ нанесения износостойкого и коррозионно-стойкого покрытия из порошковых твердых сплавов |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2226334A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-27 | Atomic Energy Authority Uk | Multilayer coatings |
| GB2322382A (en) * | 1997-02-22 | 1998-08-26 | Rolls Royce Plc | A coated superalloy article |
| GB2322383A (en) * | 1997-02-22 | 1998-08-26 | Rolls Royce Plc | A coated superalloy article |
| EP0783043B1 (en) * | 1996-01-02 | 2000-03-29 | General Electric Company | Thermal barrier coating resistant to erosion and impact by particulate matter |
| RU2161661C1 (ru) * | 1999-08-16 | 2001-01-10 | Падеров Анатолий Николаевич | Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей |
| WO2001061066A1 (fr) * | 2000-02-17 | 2001-08-23 | Anatoly Nikolaevich Paderov | Procede d"application de revetements de protection sur des pieces en alliages refractaires |
-
2002
- 2002-07-22 RU RU2002119793/02A patent/RU2228387C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2226334A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-27 | Atomic Energy Authority Uk | Multilayer coatings |
| EP0783043B1 (en) * | 1996-01-02 | 2000-03-29 | General Electric Company | Thermal barrier coating resistant to erosion and impact by particulate matter |
| GB2322382A (en) * | 1997-02-22 | 1998-08-26 | Rolls Royce Plc | A coated superalloy article |
| GB2322383A (en) * | 1997-02-22 | 1998-08-26 | Rolls Royce Plc | A coated superalloy article |
| RU2161661C1 (ru) * | 1999-08-16 | 2001-01-10 | Падеров Анатолий Николаевич | Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей |
| WO2001061066A1 (fr) * | 2000-02-17 | 2001-08-23 | Anatoly Nikolaevich Paderov | Procede d"application de revetements de protection sur des pieces en alliages refractaires |
Cited By (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2268320C1 (ru) * | 2004-06-04 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2268321C1 (ru) * | 2004-06-04 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2266976C1 (ru) * | 2004-06-25 | 2005-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2402625C2 (ru) * | 2004-10-12 | 2010-10-27 | Хардид Коатингз Лимитед | Легированный вольфрам, полученный химическим осаждением из газовой фазы |
| RU2283365C2 (ru) * | 2004-11-29 | 2006-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ защиты лопаток газовых турбин |
| RU2353778C2 (ru) * | 2005-11-03 | 2009-04-27 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ защиты лопаток паровых и газовых турбин от солевой и газовой коррозии, газоабразивной и капельно-ударной эрозии |
| RU2293793C1 (ru) * | 2005-11-25 | 2007-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2330119C1 (ru) * | 2006-10-06 | 2008-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2348741C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-03-10 | ООО "Нанотехнология" | Наноструктурированное защитное покрытие для нержавеющей стали |
| RU2368701C2 (ru) * | 2007-11-08 | 2009-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ обработки поверхности металлического изделия |
| RU2390578C2 (ru) * | 2007-11-12 | 2010-05-27 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ получения эрозионно стойкого покрытия, содержащего нанослои, для лопаток турбомашин из титановых сплавов |
| RU2386724C2 (ru) * | 2007-11-12 | 2010-04-20 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Способ получения эрозионно стойкого покрытия, содержащего нанослои, для лопаток турбомашин из легированных сталей |
| RU2487781C2 (ru) * | 2007-12-14 | 2013-07-20 | Кеннаметал, Инк. | Покрытое изделие с нанослойной системой покрытия |
| RU2528298C2 (ru) * | 2008-11-04 | 2014-09-10 | Ёрликон Трейдинг Аг, Трюббах | Износостойкое защитное покрытие и способ его получения |
| RU2423547C2 (ru) * | 2009-09-22 | 2011-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения износостойкого покрытия для режущего инструмента |
| RU2426817C2 (ru) * | 2009-09-23 | 2011-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис" | Способ формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2445199C2 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис" | Способ упрочнения блока сопловых лопаток турбомашин из никелевых и кобальтовых сплавов |
| RU2424365C1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2479669C2 (ru) * | 2010-09-13 | 2013-04-20 | Научно-производственное некоммерческое партнерство "ТЕХНОПАРК АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ" | Способ получения теплозащитного покрытия |
| RU2445406C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ обработки поверхности изделия из титанового сплава |
| RU2486277C2 (ru) * | 2010-11-02 | 2013-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ формирования покрытия на рабочей охлаждаемой лопатке газовой турбины из никелевого сплава |
| RU2479667C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Способ ионно-имплантационной обработки деталей из титановых сплавов |
| RU2478140C2 (ru) * | 2011-06-02 | 2013-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Способ получения ионно-плазменного покрытия на лопатках компрессора из титановых сплавов |
| RU2494170C1 (ru) * | 2012-04-06 | 2013-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ получения износостойкого многослойного покрытия |
| RU2594092C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2016-08-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Турбомашинный компонент с эрозионно- и коррозионно-устойчивой системой покрытия, а также способ изготовления такого компонента |
| RU2547518C1 (ru) * | 2013-11-29 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") | Многослойное композитное покрытие на стали, полученное методом химического осаждения |
| RU2553765C1 (ru) * | 2013-12-03 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2581546C2 (ru) * | 2014-03-06 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ нанесения покрытия из оксида циркония на поверхность изделия из никелевого сплава |
| US11447874B2 (en) | 2014-04-04 | 2022-09-20 | Arcelormittal | Fabrication method for a multi-layer substrate |
| US10619250B2 (en) | 2014-04-04 | 2020-04-14 | Arcelormittal | Multi-layer substrate |
| RU2661133C2 (ru) * | 2014-04-04 | 2018-07-11 | Арселормиттал | Многослойная подложка и способ ее изготовления |
| RU2607056C2 (ru) * | 2014-04-29 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ нанесения теплозащитного композитного покрытия |
| RU2606826C2 (ru) * | 2014-05-05 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ формирования на рабочей поверхности детали из никелевого сплава теплозащитного нанокомпозитного покрытия |
| RU2607677C2 (ru) * | 2014-05-06 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ формирования на поверхности изделия из никелевого сплава композитного покрытия |
| RU2712329C2 (ru) * | 2014-12-22 | 2020-01-28 | Ёрликон Серфис Сольюшнс Аг, Пфеффикон | ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ AlCrN, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОВЫШЕННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ К КРАТЕРНОМУ ИЗНОСУ |
| US11035035B2 (en) | 2014-12-22 | 2021-06-15 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon | AlCrN-based coating providing enhanced crater wear resistance |
| RU2596522C1 (ru) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| RU2691822C1 (ru) * | 2015-07-06 | 2019-06-18 | Сименс Акциенгезелльшафт | Повторяющее контур защитное покрытие для деталей компрессора газовых турбин |
| US10697068B2 (en) | 2015-07-06 | 2020-06-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Contour-following protective layer for compressor components of gas turbines |
| RU2629131C2 (ru) * | 2015-12-15 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
| WO2017123185A1 (ru) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | Игор Олэговыч ЛЯХОВЫЧ | Металлочерепица |
| RU2761568C1 (ru) * | 2020-12-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ нанесения износостойкого и коррозионно-стойкого покрытия из порошковых твердых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2228387C2 (ru) | Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия | |
| Levy | The erosion-corrosion behavior of protective coatings | |
| KR102630007B1 (ko) | 터빈 틈새 제어 코팅 및 방법 | |
| US20100226783A1 (en) | Erosion and Corrosion Resistant Turbine Compressor Airfoil and Method of Making the Same | |
| Singh | Analysis on suitability of HVOF sprayed Ni-20Al, Ni-20Cr and Al-20Ti coatings in coal-ash slurry conditions using artificial neural network model | |
| Fauchais et al. | Industrial applications of thermal spraying technology | |
| US11795830B2 (en) | Water droplet erosion resistant coatings for turbine blades and other components | |
| Bik et al. | Studies on the oxidation resistance of SiOC glasses coated TiAl alloy | |
| Gurrappa et al. | The importance of hot corrosion and its effective prevention for enhanced efficiency of gas turbines | |
| Singh et al. | Influence of laser texturing along with PTFE topcoat on slurry and cavitation erosion resistance of HVOF sprayed VC coating | |
| WO2014143244A1 (en) | Coating system for improved erosion protection of the leading edge of an airfoil | |
| Kumar et al. | Evolution and adoption of microwave claddings in Modern Engineering Applications | |
| Yang et al. | Effect of pre-oxidation and sea salt on the hot corrosion behavior of MCrAlY coatings and AlSi coatings | |
| Pavithran et al. | Effect of Yttria-stabilized zirconia coating on the corrosion and thermal behaviour of additive manufactured Inconel 718 alloy | |
| EP0131536B1 (en) | Chromium boron surfaced nickel-iron base alloys | |
| Li et al. | Comparative study on microstructure evolution and failure mechanisms of ordinary and refurbished EB-PVD TBC under cyclic oxidation | |
| Najmi et al. | CM88Y superalloy blade metallurgical degradation in a gas turbine | |
| WO2006038826A1 (fr) | Procede d'application d'un revetement a couches multiples aux articles metalliques | |
| Torabi et al. | Modeling, microstructural characterization, mechanical and corrosion properties of the CrN/CrAlN multilayer coating produced by physical vapor deposition. | |
| US8038894B2 (en) | Method of selectively stripping an engine-run ceramic coating | |
| Bao et al. | Corrosion behaviour of AIP NiCoCrAlYSiB coating in salt spray tests | |
| Srichen et al. | Corrosion behaviors of single-layer and double-layer nickel alloy coatings fabricated by arc spraying and high-velocity oxy-fuel | |
| Maharajan et al. | Surface morphology studies and corrosion behaviour of plasma sprayed Cr3C2/8YSZ composite coating on SS316 | |
| Szala et al. | Cavitation erosion resistance of high-alloyed Fe-based weld hardfacings deposited via SMAW method | |
| Zainuddin et al. | Unveiling the crucial factors and coating mitigation of solid particle erosion in steam turbine blade failures: A review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120723 |