Упрочнение изделий путем нанесения диффузионного дискретного покрытия

Почему дискретное покрытие?
1
Повышение износостойкости сложнопрофильного режущего инструмента не менее чем в 3 раза относительно сплошного покрытия и уменьшение себестоимости обработки
2
Нанесение диффузионного дискретного покрытия на сложнопрофильный режущий инструмент после переточки
3
При нанесении покрытия геометрические параметры режущей кромки инструмента не изменяются
4
Увеличение предела выносливости деталей в 2,5 раза выше сплошного покрытия CrAlTiN
Увеличение твердости на 30% и модуля упругости на 50%
5
Комбинированное использование с другими методами упрочнения

Установка для нанесения диффузионного дискретного покрытия
Принципиальная схема установки для нанесения диффузионного дискретного покрытия: 1 – образец; 2 – установка «УИВ»; 3 – крепежная стойка; 4 – блок питания установки «УИВ»; 5 – шпиндель для закрепления образца; 6 – манометр; 7 – система управления оснащена ЧПУ.

Реализация
Модель ротора КНД
Металлорежущий инструмент
Двигатель АЛ-31Ф
Объемная модель КВД
Детали авиационных двигателей

Механизм изнашивания твердосплавных фрез (ВК10ХОМ)
с дискретным диффузионным покрытием
Работоспособность твердосплавных фрез ВК10ХОМ при фиксированной величине износа (h0,5) при черновом фрезеровании титановых лопаток ВТ6: n = 1020 об/мин, Sм = 490 мм/мин, Sz = 0,08 мм/об
Работоспособность твердосплавных фрез ВК10ХОМ при фиксированной величине износа (h0,12) при чистовом фрезеровании титановых лопаток ВТ6: n = 2725 об/мин, Sм = 1745 мм/мин, Sz = 0,16 мм/об
Характер изнашивания твердосплавных фрез при фрезеровании титановых лопаток: а – без покрытия;
б - с дискретным диффузионным покрытием.
h3
а)
б)
Износостойкость твердосплавных фрез ВК10ХОМ при черновом фрезеровании титановых лопаток ВТ6 после переточки: n = 1020 об/мин,
Sм = 490 мм/мин, Sz = 0,08 мм/об

Эффект от нанесения дискретного диффузионного покрытия

Комбинированное упрочнение лопаток компрессора
Актуальность:
Лопатки ротора компрессора при работе двигателя подвергаются эрозионному изнашиванию, образованию забоин от попадания посторонних предметов и воздействия твёрдых пылевых частиц. Внедрение комбинированной технологии упрочнения позволит повысить стойкость лопаток к эрозионным повреждениям, их надёжность и увеличить ресурс лопаток КВД
Цель:
Повышение долговечности лопаток
компрессора ГТД из титанового сплава
путём применения технологии комбинированного упрочнения.
Сроки выполнения :
начало: январь 2019г.
окончание: декабрь 2019г.
Характер распределения остаточных напряжений после комбинированного упрочнения
Решаемые задачи:
Разработка промышленной технологии комбинированного упрочнения лопаток ротора КВД
Характер распределения остаточных напряжений образца лопатки без упрочнения

Комбинированное упрочнение лопаток компрессора
Гистограмма разрушения при усталостных испытаниях
Очаг начала разрушения
а) после серийной технологии
б) после комбинированного упрочнения
Внешний вид поверхности пера лопаток:
очаги начала разрушения
Излом лопаток после усталостных испытаний
а) после серийной технологии
б) после комбинированного упрочнения