Получение хромоалитированных покрытий на углеродистых материалах в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Abstract

RU: Цель. К недостаткам материалов работающих в условиях высоких температур, износа и коррозии при использовании их в авиа-космической промышленности относятся недостаточная эрозионная и низкая окислительная стойкость. Во многих случаях причиной неудовлетворительной стойкости материалов является остаточная пористость, неизбежная при их получении и производстве, и тонкое жаростойкое покрытие. Методика. Предложен перспективный метод нанесения защитных жаростойких покрытий - технология получения покрытий в условиях самораспрастраняющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Данный технологический процесс является наиболее перспективным и менее дорогостоящим, так как не требуются изменения в технологии производства углеродистых материалов, а также защитный слой образует тонкую пленку, которая при взаимодействии с углеродистыми материалами не изменяет их механические характеристики в целом. Результаты. Испытание образцов на жаростойкость осуществляли на воздухе в интервале температур 1000 - 1200 °С. Установлено, что покрытия из CrAlTi и CrAlSi, успешно защищают углеродистые материалы от окисления до температур 1050 - 1100 °С. Так, после испытаний при температуре 1200 °С в течение 20 ч не было обнаружено заметных признаков разрушения (покрытие оставалось плотным, увеличение веса образцов было не значительным). Научная новизна. В работе исследована возможность получения на углеродистых материалах защитных хромоалюмотитанированных и хромоалюмосилицированных покрытий в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, для ответственных узлов летательных аппаратов, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред, были проведены металлографические исследования, а также испытаны свойства покрытий. Практическая значимость. Газотранспортный метод нанесения покрытий с помощью СВС позволяет получить УУКМ с совершенно новыми технологическим свойствами, не требуя высоких энергозатрат и времени.

UK: Мета. До недоліків матеріалів працюють в умовах високих температур, зносу і корозії при використанні їх у авіа-космічної промисловості відносяться недостатня ерозійна і низька окислювальна стійкість. У багатьох випадках причиною незадовільної стійкості матеріалів є залишкова пористість, неминуча при їх отриманні та виробництві, і тонке жаростойкое покриття. Методика. Запропоновано перспективний метод нанесення захисних жаростійких покриттів - технологія отримання покриттів в умовах самораспрастраняющегося високотемпературного синтезу (СВС). Даний технологічний процес є найбільш перспективним і менш дорогим, так як не потрібні зміни в технології виробництва вуглецевих матеріалів, а також захисний шар утворює тонку плівку, яка при взаємодії з вуглецевими матеріалами не змінює їх механічні характеристики в цілому. Результати. Випробування зразків на жаростійкість здійснювали на повітрі в інтервалі температур 800 - 1200 °С. Встановлено, що покриття з CrAlTi і CrAlSi, успішно захищають углеродесте матеріали від окислення до температур 1050 - 1100 °С. Так, після випробувань при температурі 1200 °С протягом 20 год не було виявлено помітних ознак руйнування (покриття залишалося щільним, збільшення ваги зразків була не значним). Наукова новизна. У роботі досліджена можливість отримання на вуглецевих матеріалах захисних хромоалюмотітанірованних і хромоалюмосіліцірованних покриттів в умовах високотемпературного синтезу, для відповідальних вузлів літальних апаратів, що працюють в умовах високих температур і агресивних середовищ, були проведені металографічні дослідження, а також випробувані властивості покриттів. Практична значимість. Газотранспортний метод нанесення покриттів за допомогою СВС дозволяє отримати ВВКМ з абсолютно новими технологічними властивостями, не вимагаючи високих енерговитрат і часу.

EN: Purpose. The disadvantages of materials operating at high temperatures, wear and corrosion when used in the aerospace industry are inadequate erosion and low oxidation resistance. In many cases, the cause of poor durability of materials is the residual porosity, inevitable in their preparation and production, and a thin reflective coating. Methods. Proposed a promising method for the application of protective heat-resistant coatings - technology for producing coatings under samorasprastranyayuschegosya high-temperature synthesis (SHS). This process is the most promising and less costly, since it does not require changes in the technology of carbon materials, and the protective layer forms a thin film that is by reacting carbonaceous materials with no change in its mechanical properties as a whole. The Results. The test samples were performed on heat resistance in air in the temperature range 800 - 1200 ° C. It was found that the coating CrAlTi and CrAlSi, successfully defending uglerodeste materials from oxidation at temperatures 1050 - 1100 ° C. Thus, after testing at 1200 ° C for 20 hours was no significant signs of damage (the coating was dense, the weight gain of the samples was not significant). Scientific novelty. We have studied the possibility of obtaining carbon materials for protective coatings hromoalyumotitanirovannyh and hromoalyumosilitsirovannyh in a self-propagating high-temperature synthesis, for critical parts of aircraft operating at high temperatures and corrosive media, metallographic examinations were carried out and tested the properties of coatings. The practical significance. Transport method of coating using SHS provides a CCC with completely new technological properties without requiring high energy and time.