Стр. 114 - АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ

АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
107
В табл. 4.6 приведены, для примера, некоторые стали аустенитного класса
и жаропрочные сплавы на нежелезной основе, применяемые для изготовления
лопаток газовых турбин [20]. Как видно из таблицы, большинство этих сплавов
имеют никелевую или кобальтовую основу.
Предел длительной прочности при рабочей температуре в зависимости от
ресурса работы для этих материалов показан в табл. 4.7. Данные этой таблицы
показывают, что обеспечение ресурса работы турбины в часов 100000 50000 ÷
при современных материалах возможно только при начальных температурах
газа порядка или еще ниже. С 800 750 о ÷
Новые возможности в получении жаропрочных материалов открывает
применение методов порошковой металлургии. Для получения изделий мето-
дами порошковой металлургии можно применять не только металлы, но и раз-
личные неметаллические и интерметаллические соединения в виде окислов
боридов, нитридов, карбидов, силицидов и др.
Для защиты турбинных лопаток и проточной части турбины от нагрева и
высокотемпературной коррозии в английских установках применяют покрытия
поверхностей турбинных деталей слоем жароупорной керамики. Для этой цели
применяются сложные окислы металлов ( A B M A темпе-
3 2 Ol ; eO; gO; 2 3 2 SiOOl )
ратура плавления которых лежит в пределах 20 300000 °С. ÷
Американские исследователи идут по пути изготовления деталей турбины
из металлокерамического порошка методами холодного или горячего прессова-
ния с последующим оплавлением поверхности спрессованных деталей. Образ-
цы из металлокерамики «Кермаль», при композиции 80% карбида титана и 20%
кобальта, показали сопротивление разрыву 70 40 ÷ 2 мм кгс при °С и 1093
1 = t
2 мм кгс при . C 1093 о = t 50 20 ÷ 1
Композиция из 90% карбида титана и 10% молибдена показала сопротив-
ление разрыву 5.14 11 ÷ 2 мм кгс при температуре . C 1315 о = t1
Однако широкому внедрению «кермалей» и «керметов» в газотурбинную
практику препятствуют их основные недостатки, связанные с повышенной чув-
ствительностью к вибрациям, ударным нагрузкам и местным концентрациям
напряжений. Отдельные попытки использования кермалей для изготовлений
рабочих лопаток турбины не дали обнадеживающих результатов. При окруж-
ной скорости 215 м/сек лопатки, выполненные из «кермаля», состоящего из
80% карбида титана и 20% кобальта, работали удовлетворительно при началь-
ной температуре газа 1205°С, но разрушились через 12 часов работы [19].