Практические испытания
лопаток производили при температуре подаваемых газов 1200°С и скорости
вращения до 17 500 об]мин. Поломки лопаток, происшедшие при
этом, были связаны либо с критическими вибрациями двигателя, либо с
напряжениями у края лопатки. Другие поломки происходили в самом турбинном
колесе, по-видимому, вследствие перегрева колеса из-за
сравнительно высокой теплопроводности материала на карбидной
основе. Это обстоятельство вызывало необходимость реконструкции
колеса и лопатки, по крайней мере, для кратковременного использования при
высокой рабочей температуре. Однако ни один из применявшихся до
настоящего времени сплавов не обладал окалиностой-костью, достаточной для
того, чтобы его можно было использовать в течение 10 ч при
температурах 1150° С и выше. Кроме того, для устранения поломок лопаток
требовалось повысить устойчивость к термоударам и ударную вязкость. В
дальнейших исследованиях выяснились три разных
направления:
1) изменение состава карбидной
фазы;
2) выбор других связующих сплавов и
вариации в содержании связки;
3) термическая обработка и изменение
технологии изготовления;
4) нанесение защитного
покрытия.
Изменение состава
карбидной фазы на основе TiC
Сплавы
TiC—Со, как уже упоминалось выше, не обладают достаточной
окалиностойкостью. Рэдмонд и Смит [151] обнаружили, что добавка к сплавам
TiC—Со твердых растворов из карбидов ниобия, тантала и титана заметно
увеличивает окалиностойкость.
Воздействие добавок
этих тройных твердых растворов на окалиностойкость сплавов TiC—Со с
содержанием Со 12,3% (по объему) выражено графиком (рис. 123). Данные
графика основаны на увеличении толщины слоя окалины в результате 64-ч
нагрева образца при 980° С в муфельной печи в атмосфере воздуха.
Обращает на себя внимание особенно заметное повышение окалиностойко-сти
при добавке 10—20% твердого раствора.
Как
следует из рис. 124 и 125, с увеличением содер-
