Исследование влияния действующих нагрузок на микроструктурные изменения в сплаве Inconel 738LC
https://doi.org/10.51955/2312-1327_2024_2_51
Аннотация
В современных экономических условиях одной из важных задач является перевод как можно большего количества элементов конструкции авиационных двигателей на эксплуатацию по состоянию при одновременном соблюдении баланса экономического эффекта и уровня безопасности полетов. Подобные меры в значительной степени позволят эксплуатантам воздушных судов снизить эксплуатационные расходы. Одним из кандидатов на переход на эксплуатацию по состоянию являются лопатки турбин газотурбинных двигателей (ГТД), изготовляемые из жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС). Микроструктура ЖНС представляет собой γ-матрицу с включенными в нее дисперсными частицами 𝛾′- фазы, которые и являются элементами, обеспечивающими высокие прочностные свойства никелевых сплавов. Происходящие в ходе эксплуатации ГТД микроструктурные изменения в ЖНС лопаток турбин, связанные с увеличением размеров частицам 𝛾′- фазы, а также изменением их формы и объемной доли, приводят к деградации механических свойств изделий. Учет этих изменений может явиться тем инструментом, который позволит проводить расчеты, направленные на оценку технического состояния лопаток турбин ГТД в процессе их эксплуатации.
Об авторах
О. А. Ратенко
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия
Россия
Олег Александрович Ратенко, кандидат технических наук
Кронштадтский б-р, д. 20 Москва, 125493
Е. М. Самойленко
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия
Россия
Елизавета Васильевна Самойленко
Кронштадтский б-р, д. 20 Москва, 125493
Ю. В. Петров
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия
Россия
Юрий Владимирович Петров, доктор технических наук, профессор
Кронштадтский б-р, д. 20 Москва, 125493
Список литературы
1. Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Российской Федерации в 2018 году // [Электронный ресурс]. 2019. – URL: https://rostransnadzor.gov.ru/storage/img/avia/analiz_po_bezopasnosti_poletov_2018.pdf?ysclid=lovu7yj94e577965939 (дата обращения: 12.11.2023).
2. Логунов А. В. Жаропрочные никелевые сплавы для лопаток и дисков турбин. М.: Московские учебники, 2018. 590 с.
3. Новиков А. С. Контроль и диагностика технического состояния газотурбинных двигателей / А. С. Никонов, А. Г. Пайкин, Н. Н. Сиротин. М.: Наука, 2007. 469 с.
4. Ратенко О. А. Влияние высокотемпературной выдержки на микроструктуру и механические свойства никелевого сплава IN738LC / О. А. Ратенко, И. А. Нагорная // Сборник тезисов докладов XLV Международной молодежной научной конференции Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). 2019. С. 134-135. EDN TYRLHP.
5. A physically based model for correlating the microstructural degradation and residual creep lifetime of a polycrystalline Ni-based superalloy / S. Li, B. Wang, D. Shi [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. 2019. V. 783. P. 565-573.
6. Assessment of microstructure and property of a service exposed turbine blade made of K417 superalloy / B. Wang, Ch. Wang, D. Shi [et al.] // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2017. V. 231. № 1. Р. 012084.
7. Assessment of service induced degradation of microstructure and properties in turbine blades made of GH4037 alloy / J. Tong, X. Ding, M. Wang [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 657. Р. 777-786.
8. CFM Fleet Highlites // [Электронный ресурс]. 2016. – URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi8ouiH8qz0AhXRmIsKHbOQCt0QFnoECAIQAQ&url=https%3A%2F%2Fpdf4pro.com%2Fcdn%2Fcfm-fleet-highlites-atlantic-airways-4264c4.pdf&usg=AOvVaw2-BAWT3bAe_AeEq9fhddK8 (дата обращения: 12.11.2023).
9. Effect of Microstructural Evolution on Creep and Rupture Behavior of Inconel 617 Alloy / S. Bagui, B. P. Sahu, B. Mahato [et al.] // Journal of Materials Engineering and Performance. 2023. V. 32. P. 1292-1309. DOI 10.1007/s11665-022-07162-z.
10. Failure analysis of gas turbine blade made of Inconel 738LC alloy / Z. Mazur, A. Luna-Ramírez, J. A. Juárez-Islas, A. Campos-Amezcua // Engineering Failure Analysis. 2005. Vol. 12 (3). P. 474-486.
11. ICAO Safety Reports // [Электронный ресурс]. 2022. – URL: https://www.icao.int/safety/Pages/Safety-Report.aspx (дата обращения: 12.11.2023).
12. Mechanical properties and development of supersolvus heat treated new nickel base superalloy AD730 TM / A. Devaux, L. Berglin, L. Thebaud [et al.] // MATEC Web of Conferences. 2014. V. 14. P. 01004. https://doi.org/10.1051/matecconf/20141401004.
13. Rath N. Investigation of Performance Degradation in a Mixed Flow Low Bypass Turbofan Engine / N. Rath, R. K. Mishra, A. J. Kushari // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2023. V. 23. P. 378–388. https://doi.org/10.1007/s11668-023-01590-2.
14. Recrystallization mechanisms and associated microstructure evolution during billet conversion of a gamma-gamma' nickel based superalloy / A. Coyne-Grell, J. Blaizot, S. Rahimi [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. 2022. V. 916. P. 165465. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165465.
15. The effect of long-term thermal exposures on the microstructure and properties of CMSX-10 single crystal Ni-base superalloys / M. V. Acharya, G. E. Fuchs // Material Science and Engineering. 2004. V. A381. P. 143-153.
Рецензия
Для цитирования:
Ратенко О.А., Самойленко Е.М., Петров Ю.В. Исследование влияния действующих нагрузок на микроструктурные изменения в сплаве Inconel 738LC. Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2024;(2):51-60. https://doi.org/10.51955/2312-1327_2024_2_51
For citation:
Ratenko O.A., Samojlenko E.V., Petrov Yu.V. Investigation of the influence of acting loads on microstructural changes in the alloy Inconel 738LC. Crede Experto: transport, society, education, language. 2024;(2):51-60. (In Russ.) https://doi.org/10.51955/2312-1327_2024_2_51
Просмотров:
9
JATS XML
Послать статью по эл. почте 