Inventory number | IRN | Number of state registration |
---|---|---|
0223РК00427 | AP09261164-OT-23 | 0121РК00597 |
Document type | Terms of distribution | Availability of implementation |
Заключительный | Gratis | Number of implementation: 0 Not implemented |
Publications | ||
Native publications: 3 | ||
International publications: 2 | Publications Web of science: 2 | Publications Scopus: 2 |
Number of books | Appendicies | Sources |
1 | 4 | 69 |
Total number of pages | Patents | Illustrations |
65 | 0 | 29 |
Amount of funding | Code of the program | Table |
24757353 | AP09261164 | 3 |
Name of work | ||
Повышение стойкости стальных элементов котлов теплоэлектростанции к коррозионному и эрозионному износу | ||
Report title | ||
Type of work | Source of funding | The product offerred for implementation |
Applied | Метод, способ | |
Report authors | ||
Степанова Ольга Александровна , Рахадилов Бауыржан Корабаевич , Даутбеков Мерхат Курметович , Кылышканов Манарбек Калымович , Кәкімжанов Дәуір Нұржанұлы , | ||
0
0
2
0
|
||
Customer | МНВО РК | |
Information on the executing organization | ||
Short name of the ministry (establishment) | Нет | |
Full name of the service recipient | ||
Товарищество с ограниченной ответственностью "PlasmaScience" | ||
Abbreviated name of the service recipient | PlasmaScience | |
Abstract | ||
Объектом исследования являются – структурно-фазовое состояние и свойства детонационных покрытий на основе Cr3C2-NiCr. Зерттеу нысаны cr3c2-NiCr негізіндегі детонациялық жабындардың құрылымдық-фазалық күйі мен қасиеттері болып табылады. разработка детонационного способа получения градиентных покрытий Cr3C2-NiCr, которые обеспечат высокую стойкость котельной стали к коррозионному и эрозионному износу, а также изучение эволюции структуры и деградации свойств покрытий Cr3C2-NiCr при высокотемпературном окислении и абразивно-коррозионном износе. қазандық болатының коррозияға және эрозияға жоғары төзімділігін қамтамасыз ететін Cr3C2-NiC градиентті жабындарын алудың детонациялық әдісін әзірлеу, сондай-ақ жоғары температуралы тотығу және абразивті коррозиялық тозу кезінде Cr3C2-NiCжабындарының құрылымы мен қасиеттерінің деградациясының эволюциясын зерттеу. Композиционные покрытия на основе Cr3C2-NiCr получены методом детонационного напыления на установке CCDS2000 (Computer Controlled Detonation Spraying) .Морфология и элементный состав покрытий исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа JEOL (JSM-7001FTTLS) с энергодисперсионным анализатором в режимах вторичного электронного изображения (SEI) и контраста по атомному номеру (COMPO). Фазовый состав покрытий изучен методами рентгенофазового анализа на дифрактометрах X’PertPRO .Трибологические испытания проводили на трибометре TRB3 Anton Paar с использованием стандартной методики «шар-диск» (международные стандарты ASTM G 133-95 и ASTM G99). Механические свойства (твердость, модуль Юнга) покрытий были исследованы на нанотвердометре «НаноСкан-4D Компакт». Измерения микротвердости (HV) измеряли по методу Виккерса в соответствии с ГОСТ 9450-76 (ASTM E384-11) на микротведомере Метолаб 502.Измерительная установка CSEM Micro Scratch Tester использовалась для исследования адгезионных характеристик покрытий методом «царапания». Cr3c2-NiCr негізіндегі композициялық жабындар ccds2000 (Computer Controlled Detonation Spraying) қондырғысында детонациялық бүрку арқылы алынады .Жабындардың морфологиясы мен элементтік құрамы JEOL сканерлеуші электронды микроскоппен (JSM-7001FTTLS) екінші электронды кескін (SEI) және атом нөмірі бойынша контраст (COMPO) режимдерінде энергия дисперсиялық анализатормен зерттелді. Жабындардың фазалық құрамы x ' PertPRO дифрактометрлеріндегі рентгендік фазалық талдау әдістерімен зерттелген .Трибологиялық сынақтар TRB3 Anton Paar трибометрінде стандартты "шар-диск" әдісін қолдана отырып жүргізілді (ASTM G 133-95 және ASTM g99 халықаралық стандарттары). Жабындардың механикалық қасиеттері (қаттылығы, Юнг модулі) "НаноСкан-4D Компам"нано-қаттылық өлшегішінде зерттелді. Микроқаттылықты өлшеу (HV) Metolab 502 микротведомерінде ГОСТ 9450-76 (ASTM E384-11) сәйкес Викерс әдісімен өлшенді.Csem Micro Scratch Tester өлшеу қондырғысы "тырнау"әдісімен жабындардың жабысқақ өнімділігін зерттеу үшін пайдаланылды. исследованы структурно-фазового состояния покрытий на основе Cr3C2-NiCr в зависимости от параметров детонационного напыления: объём заполнения ствола взрывчатой газовой смесью и дистанция напыления. Проведены работы по нанесению покрытий Cr3C2–NiCr при различных режимах детонационного напыления, а также изучены структурно-фазовое состояние и свойства детонационных покрытий Cr3C2-NiCr в зависимости от технологических параметров детонационного напыления. Получены градиентные покрытия на основе Cr3C2-NiCr с высокими механическими характеристиками и коррозионной стойкостью. Покрытий на основе Cr3C2-NiCr получены методом детонационного напыления на установке CCDS2000 (Computer Controlled Detonation Spraying). Объем взрывчатой газовой смеси ствола детонационной пушки варьировалась от 57% до 73%. Определен оптимальный режим для нанесения покрытий Cr3C2-NiCr. cr3c2-nicr негізіндегі жабындардың құрылымдық-фазалық күйі детонациялық бүрку параметрлеріне байланысты зерттелді: оқпанды жарылғыш газ қоспасымен толтыру көлемі және бүрку қашықтығы. Детонациялық бүркудің әртүрлі режимдерінде Cr3C2–NiCr жабындарын қолдану бойынша жұмыстар жүргізілді, сондай-ақ детонациялық бүркудің технологиялық параметрлеріне байланысты cr3c2-NiCr детонациялық жабындарының құрылымдық-фазалық жағдайы мен қасиеттері зерттелді. Жоғары механикалық өнімділігі және коррозияға төзімділігі бар cr3c2-NiCr негізіндегі градиент жабындары алынды. Cr3c2-NiCr негізіндегі жабындар ccds2000 (Computer Controlled Detonation Spraying) қондырғысында детонациялық бүрку әдісімен алынған. Детонациялық зеңбірек оқпанының жарылғыш газ қоспасының көлемі 57% - дан 73% - ға дейін өзгерді. Cr3c2-nicr жабындарын қолданудың оңтайлы режимі анықталды. на основе изучения влияния режима детонационного напыления на структуру и свойства покрытий на основе Cr3C2-NiCr был разработан способ получения градиентных покрытий (подано заявка на патент). Данный способ осуществляется на детонационной установке с одним дозатором с применением композиционного порошка на основе Cr3C2-NiCr путем изменения технологических параметров во время процесса напыления. Градиентное покрытие на основе Cr3C2-NiCr, получено при постепенном уменьшении объема заполнения ствола от 73 % до 57 % взрывчатой смесью газов. Выбор такого режима напыления основан на вышеизложенных экспериментальных результатах и направлен на получения покрытий, в котором распределение карбидных фаз в покрытиях постепенно увеличивается от подложки к поверхности. Предполагается, что карбидная фаза способствует повышению износостойкости и твердости, а соединение CrNi3, формированное вблизи к подложке, обеспечивает высокую адгезионную прочность покрытий. Зависимость микротвердости от глубины градиентного покрытия Cr3C2-NiCr демонстрирует плавное снижение твердости от поверхности к подложке. На поверхности покрытии твердость иммет значение 11.9 ГПа, а ближе к подложке имеет значение 10.1 ГПа. Результаты электрохимических коррозионных испытаний показали, что образец с градиентным покрытием Cr3C2-NiCr демонстрирует хорошее антикоррозионное поведение cr3c2-NiCr негізіндегі жабындардың құрылымы мен қасиеттеріне детонациялық бүрку режимінің әсерін зерттеу негізінде градиентті жабындарды алу тәсілі әзірленді (патентке өтінім берілді). Бұл әдіс бүрку процесі кезінде технологиялық параметрлерді өзгерту арқылы cr3c2-NiCr негізіндегі композициялық ұнтақты қолдана отырып, бір диспенсері бар детонациялық қондырғыда жүзеге асырылады. Cr3c2-nicr негізіндегі градиент жабыны баррельді толтыру көлемін газдардың жарылғыш қоспасымен 73% - дан 57% - ға дейін біртіндеп азайту арқылы алынады. Мұндай бүрку режимін таңдау жоғарыда аталған эксперименттік нәтижелерге негізделген және жабындарды алуға бағытталған, онда жабындардағы Карбид фазаларының таралуы субстраттан бетке қарай біртіндеп артады. Карбид фазасы тозуға төзімділік пен қаттылықтың жоғарылауына ықпал етеді, ал субстратқа жақын жерде пайда болған CrNi3 қосылысы жабындардың жоғары адгезиялық беріктігін қамтамасыз етеді. Микроқаттылықтың cr3c2-NiCr градиент жабынының тереңдігіне тәуелділігі қаттылықтың бетінен субстратқа тегіс төмендеуін көрсетеді. Қаптаманың бетінде қаттылық 11.9 ГПа, ал субстратқа жақын 10.1 ГПа мәніне ие. Электрохимиялық коррозияға қарсы сынақтардың нәтижелері cr3c2-NiCr градиентті жабыны бар Үлгі коррозияға қарсы жақсы мінез-құлық көрсететінін көрсетті По полученным данных исследований и анализом результатов можно рекомендовать способ получения градиентных покрытий методом детонационного напыления как оптимальный способ защиты поверхностей деталей, работающих в экстремальных условиях коррозионного и эрозионного износа. Разработанное градиентное покрытие позволяет повысить ресурс котельных оборудований, что дает существенный экономический эффект Алынған зерттеу деректері мен нәтижелерді талдау арқылы коррозиялық және эрозиялық тозудың экстремалды жағдайында жұмыс істейтін бөлшектердің беттерін қорғаудың оңтайлы әдісі ретінде детонациялық бүрку арқылы градиентті жабындарды алу әдісін ұсынуға болады. Әзірленген градиент жабыны қазандық жабдықтарының ресурсын арттыруға мүмкіндік береді, бұл айтарлықтай экономикалық әсер береді Были установлены закономерности деградации механических и трибологических свойств градиентного покрытия Cr3C2-NiCr при высокотемпературном окислении в зависимости от температуры. Были изучены кинетика и механизмы формирования фаз в поверхностных слоях покрытий Cr3C2-NiCr, в зависимости от условия окисления. На основе изучения структурно-фазовых превращений, трибологических испытаний и испытаний на коррозию, эрозию, высокотемпературное окисление и абразивный износ была определена оптимальная структура и состав градиентных покрытий, обеспечивающие высокую стойкость котельной стали к коррозионному и эрозионному износу. Температураға байланысты жоғары температуралық тотығу кезінде cr3c2-NiCr градиентті жабынның механикалық және трибологиялық қасиеттерінің деградация заңдылықтары анықталды. Тотығу жағдайына байланысты cr3c2-NiCr жабындарының беткі қабаттарында фазалардың пайда болу кинетикасы мен механизмдері зерттелді. Құрылымдық-фазалық түрлендірулерді, трибологиялық сынақтарды және коррозияға, эрозияға, Жоғары температуралы тотығуға және абразивті тозуға арналған сынақтарды зерттеу негізінде қазандық болатының коррозияға және эрозияға жоғары төзімділігін қамтамасыз ететін градиентті жабындардың оңтайлы құрылымы мен құрамы анықталды. По полученным данных исследований и анализом результатов можно рекомендовать способ получения градиентных покрытий методом детонационного напыления как оптимальный способ защиты поверхностей деталей, работающих в экстремальных условиях коррозионного и эрозионного износа. Разработанное градиентное покрытие позволяет повысить ресурс котельных оборудований, что дает существенный экономический эффект. Разработанный способ получения градиентных покрытий может найти широкое применение в энергетике, машиностроение и других отраслях, где применяются жаропрочные материалы. Предлагаемый способ может заменить существующие дорогостоящие технологии получения защитных покрытий для энергетического оборудования. Алынған зерттеу деректері мен нәтижелерді талдау арқылы коррозиялық және эрозиялық тозудың экстремалды жағдайында жұмыс істейтін бөлшектердің беттерін қорғаудың оңтайлы әдісі ретінде детонациялық бүрку арқылы градиентті жабындарды алу әдісін ұсынуға болады. Әзірленген градиент жабыны қазандық жабдықтарының ресурсын арттыруға мүмкіндік береді, бұл айтарлықтай экономикалық әсер береді. Градиентті жабындарды алудың әзірленген әдісі энергетикада, машина жасауда және ыстыққа төзімді материалдар қолданылатын басқа салаларда кеңінен қолданыла алады. Ұсынылған әдіс энергетикалық жабдыққа арналған қорғаныс жабындарын алудың қолданыстағы қымбат технологияларын алмастыра алады. |
||
UDC indices | ||
621.793 | ||
International classifier codes | ||
55.37.29; 44.31.01; | ||
Readiness of the development for implementation | ||
Key words in Russian | ||
износ; коррозия; эрозия; котел; теплоэлектростанции; композиционное покрытие; сталь; | ||
Key words in Kazakh | ||
тозу; коррозия; эрозия; қазандық; жылу электр станциялары; композициялық жабын; болат; | ||
Head of the organization | Рахадилов Бауыржан Корабаевич | Phd / Ассоциированный профессор |
Head of work | Степанова Ольга Александровна | к.т.н. / доцент |
Native executive in charge |