ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние длительности и условий эксплуатации на геометрические, химические и механические характеристики материала направляющих лопаток 1 -й ступени ТВД ГПА типа ГТН из "Увеличение эксплуатационного ресурса лопаточного аппарата газотурбинных установок ГПА типа ГТН-6 " Для оценки степени изменения геометрических размеров на первом этапе было осуществлено измерение размеров в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4, 5. Результаты измерений и внешнего осмотра представлены в табл. 4 и на рис. 6. [c.15] Все исследованные лопатки после эксплуатации в течение 4000 и 8000 ч имели трещины, начало которых обнаруживалось на тонкой кромке пера лопатки. Они, как правило, распространялись в тело лопатки перпендикулярно тонкой кромке, хотя иногда встречались трещины, ориентированные наклонно (лопатка 68). Причем, ряд лопаток (62, 65) имели по две трещины. [c.15] Характерной особенностью является то обстоятельство, что очаг образования трещин находится, как правило, на определенном расстоянии от базы А (рис. 4), примерно на 20-30 мм, а иногда 50-55 мм (но не более). [c.15] Наличие брызг расплавленного металла на внутренней поверхности некоторых лопаток (61, вЗ) указывает на то, что в процессе эксплуатации температура нагрева отдельных участков лопаток достигала температуры плавления 1450 °С. [c.15] Отличительной особенностью лопаток бив является то, что они подвержены значительному эрозионному износу. Из лопаток группы б интенсивно изношены 35 %, а из группы в - 100 %. [c.17] Отмеченные обстоятельства по изменению толщины стенки лопаток свидетельствуют о нестабильности процессов механической обработки и коррозионного воздействия. [c.19] Химический состав направляющих лопаток был исследован на многоканальном искровом спектрометре Spektrolab-S. Содержание отдельных химических элементов колеблется в пределах, указанных в табл. 5. [c.19] Результаты исследования показали, что химический состав всех исследуемых лопаток, как новых, так и после эксплуатации в течение 4000-8000 ч, соответствует требованиям ТУ 14-1-2481-78. [c.19] На рис. 7 приведена фотография одной из наиболее типичных трещин, появляющихся в направляющих лопатках 1-й ступени из сплава ЭИ893Л при эксплуатации. Трещина, представленная на рис. 7, образовалась на выходной кромке лопатки. Ее протяженность около 10 мм (рис.7 а, б). Рядом с трещиной отчетливо видны два микродефекта-надрыва (рис. 7 а, б - 4,5). [c.20] Распределение элементов в различных участках сквозной трещины, исследованные микрорентгеноспектральным методом на установке Сатеса-М8-46, показано на рис. 8. На рис. 9 приведены концентрационные кривые в характеристических лучах N1, Сг, Т, XV, А1, Мо и Со, полученные при линейном сканировании электронного луча поперек трещины (примерно на ее середине). Из фотографий и концентрационных кривых следует, что в материале лопатки идет процесс коррозии. Середина трещины (серого цвета) имеет по никелю такое же содержание, как и матрица, - это оксид никеля. [c.21] На границах с основным металлом имеются промежуточные слои, состоящие как бы из двух подслоев. В первом из них, который граничит с центральной частью трещины, содержание никеля резко падает до весьма низкого значения, а хрома и титана (в виде оксидов) повышается. Во втором подслое, граничащем с матрицей, содержание никеля почти такое же, как и в основном металле. В нем также находятся вкрапления в виде цепочек и отдельных мелких выделений с алюминием, титаном, вольфрамом и молибденом, содержание хрома понижено, никеля почти такое же, как в матрице. В острие трещины наблюдаются те же самые процессы коррозионного окисления материала никелевого сплава. Микроструктура одного из надрывов показана на рис. 10. Видно, что по всей длине надрыва образовалась зона оксидов. Центральная часть его заполнена оксидами темно-серого цвета, периферийная - светло-серого. По контуру этого слоя и (как и у сквозной трещины) образовалась полоска мелкодисперсных выделений, затем - значительная зона обезлегирования. [c.21] Оценка комплекса механических характеристик проводилась по следующим показателям предел прочности су предел текучести а ударная вязкость K V. [c.24] Вырезку образцов проводили из центральной части лопаток в направлении, перпендикулярном образующей лопатки. Вырезка заготовок осуществлялась путем анодно-механической резки с необходимым припуском на зону металла с измененными при нагреве свойствами. [c.24] Для испытания на одноосное растяжение использовались образцы по ГОСТ 1497-84, тип III, 9. Испытания проводились на разрывной машине типа УМЭ-ЮТ. [c.24] Вернуться к основной статье