Адгезионно-активные жаропрочные износостойкие наплавочные материалы КМХ и КМХС

Abstract

Разработаны новые адгезионно-активные износостойкие жаропрочные композиционные наплавочные материалы КМХ и КМХС , обеспечивающие существенное повышение износостойкости контактных поверхностей деталей горячего тракта газотурбинных двигателей. Установлено, что дополнительное введение карбида хрома в сплав на основе твердого раствора кобальта, легированного молибденом, хромом, бором и кремнием, способствует стабилизации его структуры и свойств с одновременным снижением температуры плавления композиции. Бор и кремний обеспечивают повышение адгезионной активности сплавов при нанесении на контактные поверхности и образуют равномерно распределенные термодинамически устойчивые высокодисперсные комплексные силициды и бориды. Испытания износостойкости показывают, что среднее значение интенсивности износа рабочих поверхностей, наплавленных новыми материалами КМХ и КМХС , в условиях работы при критических температурах в окислительной среде в 3...4 раза ниже, чем поверхностей, наплавленных известными промышленными сплавами. Высокие характеристики износостойкости и возможность работы в условиях действия критических температур позволили рекомендовать разработанные композиционные материалы и технологию их наплавки к промышленному применению.

Розроблено нові адгезійно-активні зносостійкі жароміцні композиційні матеріали КМХ і КМХС для наплавлення, що забезпечують істотне підвищення зносостійкості контактних поверхонь деталей гарячого тракту газотурбінних двигунів. Встановлено, що додаткове введення карбіду хрому в сплав на основі твердого розчину кобальту, легованого молібденом, хромом, бором і кремнієм сприяє стабілізації його структури і властивостей з одночасним зниженням температури плавлення композиції. Бор і кремній забезпечують підвищення адгезійної активності сплавів при нанесенні на контактні поверхні і утворюють рівномірно розподілені термодинамічно стійкі високодисперсні комплексні силіциди та бориди. Випробування зносостійкості доводять, що середнє значення інтенсивності зносу робочих поверхонь, наплавлених новими матеріалами КМХ і КМХС, в умовах роботи при критичних температурах в окислювальному середовищі у 3...4 рази нижче, ніж поверхонь, наплавлених відомими промисловими сплавами. Високі характеристики зносостійкості і можливість роботи в умовах дії критичних температур дозволили рекомендувати розроблені композиційні матеріали і технологію їх наплавлення до промислового застосування.

Adhesion-active high-temperature wear-resistant composite surfacing consumables KMKh and KMKhS were developed. They provide for significant increase of wear resistance of contact surfaces of parts of hot gas path in gas turbine engines. It is determined that additional introduction of chromium carbide in alloy based on solid solution of cobalt, alloyed by molybdenum, chromium, boron and silicon, promotes for stabilization of its structure and properties with simultaneous decrease of melting temperature of composition. Boron and silicon provide for increase of adhesion alloy activity in deposition on contact surfaces and form uniformly distributed thermodynamically stable high-dispersion complex silicides and borides. Wear resistance tests show that average value of wear intensity of working surfaces, deposited with new KMKh and KMKhS consumables, are 3–4 times lower under conditions of operation in oxidizing medium at critical temperatures, than the surfaces deposited with known commercial alloys. High characteristics of wear resistance and possibility of work under critical temperatures allowed recommending developed composite consumables and technology of their surfacing to commercial application