Исследование деформационных свойств термопокрытий

Внедрение: 2019 г.

Авторами работы [1] решалась задача определения остаточного срока службы покрытия, нанесенного методом термического напыления. Материал представлял собой диоксид циркония, частично стабилизированный иттрием (ZrO₂–6-8Y₂О₃), с оптимальной толщиной покрытия 0,25‑0,45 мм. Эти покрытия широко используются в компонентах газотурбинных двигателей и обеспечивают существенную тепловую защиту. Целью данной работы было вычисление накопления пластических деформаций при различных нагрузках при 4‑точечном изгибе, определение предельных значений деформации покрытия и создание математической модели. 

Покрытия из диоксида циркония были испытаны при 4‑точечном изгибе для определения деформационных свойств (см. рисунок 1).

Схематический вид	Устройство монтажного соединения
Рисунок 1. Схема 4‑точечного изгиба образца

Машина для испытания на растяжение FPZ 100/1 использовалась в качестве загрузочного устройства для определения прочности на растяжение, сдвиг, изгиб, сжатие и пластичность материалов. Мелкомасштабные деформации измерялись тензометрическими датчиками 2ПКБ. В аппаратном обеспечении установки использовался крейт LTR‑EU‑2‑5, укомплектованный модулями LTR212 и LTR11.

Обработка результатов испытаний включала расчет средней скорости накопления деформации для покрытий, полученных методом термического напыления. Подробно алгоритм работы описан в статье [1]. На основе результатов разносторонних исследований 4‑точечного изгиба было разработано ПО для расчета остаточного срока службы термораспылительных покрытий для прогнозирования его долговечности в зависимости от нагрузок на покрытие.

Работа выполнена в соответствии с программой правительства Российской Федерации по конкурентному росту Казанского федерального университета. Работа проведена при поддержке исследовательского гранта Казанского федерального университета и Российского фонда содействия малым инновационным предприятиям в науке и технике.

Источник:
Ibragimov, Ainar & Shafigullin, Lenar & Gabdrakhmanov, Azat. (2019). Development of Algorithm for Calculating the Remaining Life of Thermal Spray Coating. HELIX. 9. 5187‑5190. 10.29042/2019-5187-5190.

Разработчик: Ибрагимов А.Р., Шафигуллин Л.Н., Габдрахманов А.Т. (Казанский федеральный университет)