ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ПОЯВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ НА АЛЮМОСИЛИЦИРОВАННОМ ПОКРЫТИИ

© И.А.Кашо, Н.П.Лошкарёва, Г.Т.Пащенко, Р.Г.Равилов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2005 г.

В процессе нанесения защитных покрытий зачастую возникают различного рода поверхностные дефекты. Возникает вопрос о возможном использовании рабочих лопаток с такими дефектами или их необходимо отбраковывать. Авторами были проведены исследования причин появления поверхностных дефектов на алюмосилицированном покрытии и возможности использования рабочих лопаток с таким покрытием в составе двигателя.

На рабочих лопатках турбины из никелевого сплава ЗМИ-3У в процессе нанесения на них алюмосилицированного покрытия шликерным методом иногда возникают участки с более светлой поверхностью, на которых толщина покрытия несколько уменьшена. Аналогичные пятна появляются и на внутренней поверхности лопатки. Эти изменения покрытия возможно свидетельствуют о наличии скрытых дефектов, связанных с нарушением технологического процесса: загрязнением поверхности лопатки перед покрытием или повреждением слоя алюминиевой краски.

Были проведены эксперименты, целью которых было добиться аналогичного изменения цвета покрытия на лопатке. На поверхность перед покрытием наносились масляные пятна, на краску воздействовали ацетоном, наносили заведомо избыточный слой краски, покрытие подвергали механическому воздействию – пятен, подобных исследуемым, не было получено. Поэтому были проведены металлографические исследования светлого пятна, определение характера и причин его образования.

Были изготовлены микрошлифы. Производился контроль микроструктуры и распределения толщины покрытия. Толщина покрытия на участке с изменением цвета составила 40-44 мкм, а в прилегающей к нему зоне – 52 мкм.

На приборе ПМТ-3 произведены измерения микротвердости. Установлено, что в зоне светлого пятна микротвердость ниже.

Микрошлиф протравливался в реактиве для сталей на никелевой основе. Обнаружено, что основной материал в зоне пятна имеет более крупнозернистую структуру, чем на участках вне пятна. Можно предположить, что изменение микротвёрдости и микроструктуры в диффузионной зоне и основном материале связаны с термическим или химическим воздействием на основной материал в зоне светлого пятна.

Таким образом, установлено, что исследованные изменения покрытия не связаны с технологическим процессом нанесения алюмосилицированного покрытия, а вызваны изменениями в материале основы из-за проведения подварки.

Поскольку дефектов покрытия (трещин, отслоения и т. п.) в зоне пятна не обнаружено, а уменьшение толщины покрытия в нём относительно мало, можно исследованные изменения покрытия не считать признаком брака.