PhD (Engineering), assistant professor of Chair of Mechanical Engineering
кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения
laboratory assistant of Chair of Mechanical Engineering
лаборант кафедры технологии машиностроения
assistant of Chair of Mechanical Engineering
ассистент кафедры технологии машиностроения
leading researcher
ведущий научный сотрудник
PhD (Engineering), Head of Laboratory of Beam-Plasma Surface Engineering
кандидат технических наук, заведующий лабораторией пучково-плазменной инженерии поверхности
Doctor of Sciences (Engineering), Head of Chair of Mechanical Engineering
доктор технических наук, заведующий кафедрой технологии машиностроения
Currently, an active increase in requirements for fuel efficiency and specific gravity of aircraft turbojet engines is observed. Existing coatings based on zirconium dioxide intended for protecting engine parts are largely outdated and have exhausted their development potential, so new ceramic systems for the production of protective coatings based on them are an area of research. The authors carried out a study of a heat-resistant two-layer coating based on the Y–Al–O system (outer layer) and the Ti2AlC MAX phase of the Ti–Al–C system (sublayer) produced using vacuum-arc deposition on the Inconel 738 heat-resistant nickel alloy and molybdenum by alternate deposition of layers based on Ti–Al–C and a Y–Al–O layer. Using synchrotron radiation, phase transformations in the coating were examined when samples were heated to 1400 °C in a vacuum and to 1100 °C in the atmosphere to study the process of oxidation and coating formation in the presence of oxygen. Using scanning electron microscopy, the authors studied the microstructure and chemical composition of the coating. The study identified that heating the coating in a vacuum and in the atmosphere causes various phase transformations in it, but in both cases, the formation of a mixture of oxides of the Y–Al–O group and destabilization of the Ti–Al–C-based sublayer are observed. After heating the coating in the atmosphere without preliminary heat treatment, the coating was destroyed upon cooling, which was not observed when the coating was heated in a vacuum.
На сегодняшний день происходит активный рост требований к топливной эффективности и удельному весу авиационных турбореактивных двигателей. Существующие покрытия для защиты деталей двигателей на основе диоксида циркония во многом устарели и исчерпали потенциал развития, поэтому ведутся исследования новых керамических систем для производства защитных покрытий на их основе. В работе проведено исследование жаростойкого двуслойного покрытия на основе системы Y–Al–O (внешний слой) и МАХ-фазы Ti2AlC системы Ti–Al–C (подслой), полученного методом вакуумно-дугового осаждения на жаропрочном никелевом сплаве Inconel 738 и на молибдене поочередным осаждением слоев на основе Ti–Al–C и слоя Y–Al–O. При помощи синхротронного излучения исследованы фазовые превращения в покрытии при нагреве образцов до 1400 °С в вакууме и до 1100 °С в атмосфере с целью изучения процесса окисления и формирования покрытия в условиях присутствия кислорода. При помощи растровой электронной микроскопии изучены микроструктура и химический состав покрытия. Установлено, что нагрев покрытия в вакууме и в атмосфере вызывает в нем различные фазовые превращения, но в обоих случаях наблюдается формирование смеси оксидов группы Y–Al–O и дестабилизация подслоя на основе Ti–Al–C. После нагрева покрытия в атмосфере без предварительной термообработки при остывании покрытие разрушилось, чего не наблюдалось при нагреве покрытия в вакууме.