На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Авиационных двигателях

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Применимость тех или иных покрытий для работы в условия: высоких температур, например, в авиационных двигателях оценивается по их способности сохраняться, противостоят] окислению и избегать растрескивания. В общем, применен» алюминидных покрытий чаще всего ограничено их недостаточ но высокой стойкостью к окислению, тогда как оверлейньк покрытия более чувствительны к термоусталостному растрескиванию при работе в циклических условиях. Ниже подробно рассмотрены основные факторы, влияющие на работоспособность этих покрытий.[6, С.102]

Простые 10—15% -ные хромистые нержавеющие стали перлитного и мартен-ситного класса широко используют в паро- и газотурбинных установках и авиационных двигателях.[2, С.122]

Платиноалюминидные покрытия несколько менее пластичны по сравнению с простыми алюминидными покрытиями и поэтому их применение в некоторых авиационных двигателях с тяжелыми циклическими условиями работы может быть ограничено. Однако опыт эксплуатации таких покрытий свидетельствует о возможности их применения и в наземных, и в воздушных условиях. Отмечена вполне удовлетворительная их работоспособность в наземных турбинах при наработке до 40000ч и выше в коррозионных средах, способных вызывать достаточно быстрое разрушение суперсплавов без покрытия [18].[6, С.110]

Потребность в покрытиях, стойких к горячей коррозии, существует в морских и промышленных газовых турбинах. В этих случаях, как правило, условия термоциклирования не такие тяжелые, как в авиационных двигателях, и, следовательно, ограничения на применение оверлейных покрытий могут быть не столь жесткие. Часто возможность для протекания горячей коррозии может быть понижена выбором подходящего способа очистки топлива и соответствующей фильтрацией воздуха, однако покрытия все равно необходимы из-за риска катастрофического коррозионного разрушения в случа-. ях, если применение систем очистки невозможно или же их работа ухудшается.[6, С.109]

Стартовые силовые агрегаты широко применяются для обеспечения электричеством и сжатым воздухом взлетающих самолетов, а также для кондиционирования воздуха. Они должны быть надежными и долговечными; рабочая температура в них, как правило, ниже, чем в современных авиационных двигателях. Модификация двигателей для неуправляемых ракет была направлена на удовлетворение двух противоречащих друг другу требований: низкая стоимость и высокая надежность конструкции. Транспортные турбины первоначально предназначались для практически неограниченного рынка грузовых и легковых автомобилей, однако из-за непредвиденного ранее улучшения к.п.д. дизельных и бензиновых двигателей этот рынок сбыта турбин еще не сформировался. Но появился другой, стимулировавший разработку транспортных турбин для военных гусеничных машин, таких, например, как американский танк Ml, в котором в качестве энергоустановки используется турбина Lycoming AGT 1500. Существует также обширный рынок автомобильных турбонагнетателей, наиболее емкий по стоимости всех используемых в турбинах суперсплавов.[6, С.327]

Сплавы В-88 и С-1 принадлежат к числу наиболее прочных ниобиевых сплавов (рис. 19.7). Твердорастворное упрочнение сплава С-103 (см. табл. 19.5), очевидно, в сильной степени зависит от содержания гафния, а дисперсное упрочнение - от содержания комплексных карбидов типа МеС. По-. крытие у него "на собственный манер", но оно работает. Таким образом, система сплава С-103 с покрытием — первая, положившая начало применению тугоплавких металлов в авиационных двигателях. Этот сплав применяют и в двигателях ракет, когда требуется умеренная прочность в диапазоне .1093-1370 °С.[6, С.311]

По расходу охладителя на единицу защищаемой поверхности пористое охлаждение более эффективно, чем рассмотренные ранее способы тепловой защиты. Но использование пористого охлаждения требует изготовления пористых стенок по довольно сложной технологии. Кроме того, при эксплуатации такой системы необходимо принимать меры для очистки охладителя, чтобы избежать засорения пор. В настоящее время пористое охлаждение применяется в ракетных двигателях на водородном топливе, авиационных двигателях, электродуговых подогревателях газа, МГД -установках, теплообменных аппаратах и т. д.[3, С.18]

Горячая коррозия материала стала первой проблемой, с которой пришлось столкнуться при производстве мощных генераторных турбин и турбин общего назначения, использующих низкосортное топливо, загрязненное серой, натрием и другими примесями, или турбин, работающих в таких условиях, которые допускают попадание в них загрязняющих примесей через воздухозаборники, например в морских условиях или в условиях пустыни. Алюминидные покрытия, разработанные для предотвращения окисления материалов в авиационных двигателях, оказались неэффективными против разъедания при горячей коррозии. Это стимулировало разработку покрытий других типов, предназначенных специально для противостояния горячей коррозии. Позже был обнаружен еще один механизм разъедания, известный ныне как низкотемпературная горячая коррозия. Для его подавления потребовалось разработать покрытия совсем другого состава, чем требовались для противостояния классической горячей коррозии. Для снижения температуры деталей из суперсплавов, работающих в двигателях, где температура окружающей среды превышает температурвый порог работоспособности материала, были разработаны теплозащитные барьерные покрытия (ТЗБП), в которых используются керамические слои. Таким образом, различные покрытия разных классов и технологии их нанесения разрабатывались в соответствие с ужесточением требований, предъявляемых к материалам, при расширении сферы их применения.[6, С.89]

В процессе эксплуатации титановых сплавов в авиационных двигателях возникают определенные проблемы, к которым можно отнести проникающее окисление (охрупчивание из-за окисления), эрозию, фреттинг-кор-розию, горячую солевую коррозию под напряжением, возгорание и др.[7, С.388]

В работах [126] и [135] описан опыт применении титановых сплавов в двух мощных авиационных двигателях: турбовентиляторного американского двигателя TF-39 фирмы «Прат — Уитни» и турбореактивного двигателя «Олимп» фирмы «Роллс-Ройс» (Англия). Первый из них устанавливается на тяжелом транспортном самолете Локхид С5-А, а второй — на англо-французском сверхзвуковом лайнере «Конкорд».[7, С.428]

В 1950 г., когда отечественная титановая промышленность находилась в стадии становления, титановые сплавы еще не применялись в авиационных двигателях. В настоящее время титан составляет от 15 до 50% массы двигателя.[7, С.429]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рахманкулов М.М. Технология литья жаропрочных сплавов, 2000, 464 с.
2. Кудрявцев И.В. Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 3, 1969, 448 с.
3. Полежаев Ю.В. Тепловая защита, 1976, 392 с.
4. Плющев В.Е. Справочник по редким металлам, 1965, 946 с.
5. Плющев В.Е. Справочник по редким металлам, 1965, 945 с.
6. Симс Ч.Т. Суперсплавы II Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок Кн2, 1995, 369 с.
7. Солонина О.П. Жаропрочные титановые сплавы, 1976, 448 с.
8. Хэйвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости, 1969, 504 с.

На главную