The object of research, development or design (in Russian) : Изучение структурно-фазового состояния, физико-химических свойств и закономерностей взаимодействия квазикристаллических покрытий с поверхностью материалов, используемых для лопаток газотурбинных двигателей, в условиях воздействия высоких температур и интенсивных износных нагрузок с целью обеспечения их работоспособности, долговечности и надежности.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Газтурбиналық қозғалтқыштардың қалақшаларында қолданылатын материалдардың бетімен квазикристалды жабындардың өзара әрекеттесу заңдылықтарын, олардың құрылымдық-фазалық күйін және физика-химиялық қасиеттерін жоғары температура мен қарқынды тозу жүктемелері әсері жағдайында зерттеу арқылы олардың жұмыс қабілеттілігін, ұзақ мерзімділігін және сенімділігін қамтамасыз ету.

Aim of work (in Russian) : Разработка технологии получения наноструктурного квазикристаллического Al-Cu-Fe покрытия методом HVOF для повышения физико-механических свойств и улучшения жаропрочности турбинных лопаток газотурбинных двигателей нового поколения.

Aim of work (in Kazakh) : Жаңа буын газ турбиналы қозғалтқыштардың турбиналық қалақтарының физикалық-механикалық қасиеттерін арттыру және ыстыққа төзімділігін жақсарту үшін HVOF әдісін қолдана отырып, наноқұрылымды квазикристалды Al-Cu-Fe жабынын алу технологиясын әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : В ходе исследований для комплексной оценки структурных, фазовых и эксплуатационных свойств покрытий были применены современные физико-химические и механические методы испытаний. Морфология, микроструктура и элементный состав покрытий определялись методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа (SEM/EDS). Качественные и количественные характеристики микроструктуры оценивались на основе металлографического анализа. Фазовый состав образцов определялся методом рентгеновской дифракции (XRD). Механические свойства, в частности показатели микротвердости, измерялись по методу Виккерса. Коррозионная стойкость оценивалась электрохимическими методами испытаний, а износостойкость – с использованием абразивных и трибологических испытаний (схемы «резиновое колесо – сухой песок» и «шар – диск»). Применение указанных методов позволило установить взаимосвязь между структурой покрытий и их свойствами, а также объективно оценить их эксплуатационную эффективность.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу барысында жабындардың құрылымдық, фазалық және пайдалану қасиеттерін кешенді бағалау үшін заманауи физика-химиялық және механикалық сынау әдістері қолданылды. Жабындардың морфологиясы, микроқұрылымы және элементтік құрамы сканерлеуші электрондық микроскопия және рентгендік микроталдау (SEM/EDS) әдістері арқылы анықталды. Микроқұрылымның сапалық және сандық сипаттамалары металлографиялық талдау негізінде бағаланды. Үлгілердің фазалық құрамы рентгендік дифракциялық талдау (XRD) әдісімен анықталды. Механикалық қасиеттері, атап айтқанда микроқаттылық көрсеткіштері, Викерс әдісі бойынша өлшенді. Коррозиялық төзімділік электрохимиялық сынақ әдістері арқылы, ал тозуға төзімділігі абразивті және трибологиялық сынақтар (резеңке дөңгелек – құрғақ құм; шар–диск схемасы) арқылы бағаланды. Қолданылған әдістер жабындардың құрылымы мен қасиеттері арасындағы өзара байланыстарды анықтауға және олардың пайдалану тиімділігін объективті бағалауға мүмкіндік береді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Определены термодинамические и кинетические параметры процесса HVOF для получения высокопрочных и жаростойких покрытий системы Al–Cu–Fe; Разработаны оптимальные режимы формирования высокопрочных защитных покрытий на основе Al–Cu–Fe с низкой пористостью и высокой термостойкостью для повышения эксплуатационных характеристик турбинных лопаток газотурбинных двигателей; Исследованы морфологические особенности и проанализировано распределение упрочняющих фаз в образцах, полученных методом HVOF, обладающих высокими защитными свойствами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : HVOF параметрлері (термодинамикалық және кинетикалық) беріктігі жоғары және жоғары температураға төзімді Al-Cu-Fe жабындарын алу үшін анықталды; Газтурбиналық қозғалтқыштардың турбиналық қалақтарының өнімділігін жақсарту үшін төмен кеуектілігі және жоғары температураға төзімді қасиеттері бар Al-Cu - Fe негізіндегі беріктігі жоғары қорғаныс жабындарын қалыптастырудың оңтайлы режимдері әзірленді; Морфологиялық ерекшеліктері зерттелді, HVOF әдісі бойынша беріктігі жоғары қорғаныс қасиеттері бар алынған үлгілердің күшейту фазаларының таралуы талданды;

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В рамках реализации данного проекта с учетом повышения рабочих температур планируется разработка технологии получения перспективных высокотемпературостойких квазикристаллических защитных покрытий для турбинных лопаток газотурбинных двигателей нового поколения методом HVOF (High Velocity Oxygen Fuel). В ходе выполнения проекта будут сформированы научно-технические основы, направленные на разработку новых видов продукции и их внедрение в производство, а также разработаны алгоритмы, методики и инженерные подходы для решения сложных технических и технологических задач. По результатам исследований планируется предложить высокоэффективные технологические решения, адаптированные к промышленной реализации.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Осы жобаны іске асыру аясында жұмыс температураларының артуын ескере отырып, жаңа буын газтурбиналық қозғалтқыштардың турбиналық қалақтары үшін HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) әдісі арқылы жоғары температураға төзімді перспективалы квазикристалды қорғаныш жабындарын алу технологиясын әзірлеу көзделеді. Жоба шеңберінде өнімнің жаңа түрлерін әзірлеуге және оларды өндіріске енгізуге бағытталған ғылыми-техникалық негіздер қалыптастырылып, күрделі техникалық және технологиялық мәселелерді шешуге арналған алгоритмдер, әдістемелер мен инженерлік тәсілдер әзірленеді. Зерттеу нәтижелері негізінде жоғары тиімді, өндірістік іске асыруға бейімделген технологиялық шешімдер ұсынылатын болады.

Level of implementation (in Russian) : В рамках проекта разработаны лабораторные регламенты технологии формирования защитных покрытий на квазикристаллической основе, определены исходные технологические параметры по методу HVOF, а также проводятся комплексные исследования структурных, фазовых и механических свойств покрытий. На основе полученных результатов изготовлены экспериментальные образцы, которые в лабораторных условиях проходят испытания на высокотемпературную стойкость, износо- и коррозионную устойчивость. Полученные данные используются для адаптации технологии к промышленному применению; в настоящее время ведется разработка пилотно-технологических регламентов и экспериментальных стендов.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба аясында квазикристалдық негіздегі қорғаныш жабындарды қалыптастыру технологиясының зертханалық регламенттері әзірленді, HVOF әдісі бойынша бастапқы технологиялық параметрлер анықталды, сондай-ақ жабындардың құрылымдық, фазалық және механикалық қасиеттеріне кешенді зерттеулер жүргізілуде. Зерттеу нәтижелері негізінде тәжірибелік үлгілер дайындалып, олар зертханалық жағдайда жоғары температураға төзімділікке, тозуға және коррозияға төзімділікке сынақтан өткізілуде. Алынған нәтижелер өндірістік қолдануға бейімдеу мақсатында пилоттық-технологиялық регламенттер мен тәжірибелік стендтерді әзірлеу кезеңінде тұр.

Efficiency (in Russian) : В результате реализации проекта полученные научно-исследовательские результаты будут опубликованы в высокорейтинговых научных журналах и представлены на международных, республиканских и отраслевых научных конференциях и семинарах. Это, в свою очередь, повысит научную значимость проекта и обеспечит широкое распространение результатов среди потенциальных потребителей и научного сообщества. Новые научные знания, инженерные решения, результаты экспериментальных и теоретических исследований, а также материалы моделирования и анализа, полученные в ходе реализации проекта, позволят сформировать технологические решения, направленные на обеспечение высокой эффективности в области производства, хранения и транспортировки водорода. Это послужит научно-технической основой для внедрения инновационных технологий в энергетике, материаловедении и машиностроении. Разработка комплексных экспериментальных стендов для исследования свойств защитных покрытий, устойчивых к воздействию абразивных сред, позволит существенно повысить износостойкость и надежность покрытий. Кроме того, будет исследована возможность адаптации наноструктурированных защитных покрытий к различным маркам сталей, что расширит область их применения в промышленной и энергетической отраслях.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаны іске асыру нәтижесінде алынған ғылыми-зерттеу нәтижелері жоғары рейтингті ғылыми журналдарда жарияланып, халықаралық, республикалық және салалық ғылыми конференциялар мен семинарларда ұсынылатын болады. Бұл өз кезегінде жобаның ғылыми маңыздылығын арттырып, әлеуетті тұтынушылар мен ғылыми қауымдастық арасында нәтижелердің кеңінен таралуын қамтамасыз етеді. Жоба барысында алынатын жаңа ғылыми білімдер, инженерлік шешімдер, эксперименттік және теориялық зерттеу нәтижелері, модельдеу мен талдау материалдары сутегін өндіру, сақтау және тасымалдау салаларында жоғары тиімділікті қамтамасыз етуге бағытталған технологиялық шешімдерді қалыптастыруға мүмкіндік береді. Бұл энергетика, материалтану және машина жасау салаларында инновациялық технологияларды енгізуге ғылыми-техникалық негіз болады. Абразивті ортаның әсеріне төзімді қорғаныш жабындардың қасиеттерін зерттеуге арналған кешенді тәжірибелік стендтерді әзірлеу арқылы жабындардың тозуға төзімділігі мен сенімділігі айтарлықтай арттырылады. Сонымен қатар наноқұрылымдық қорғаныш жабындарды әртүрлі маркалы болаттарға бейімдеу мүмкіндігі зерттеліп, олардың өндірістік және энергетикалық салаларда қолдану ауқымы кеңейеді.

Field of application (in Russian) : Результаты разработки и исследования квазикристаллических покрытий применяются в энергетике, авиации и производстве газотурбинных энергетических установок с целью повышения термостойкости и износостойкости лопаток газотурбинных двигателей.

Field of application (in Kazakh) : Квазикристалды жабындарды әзірлеу және зерттеу нәтижелері газтурбиналық қозғалтқыш қалақтарының жоғары температура мен тозуға төзімділігін арттыру мақсатында энергетика, авиация және газтурбиналық энергетикалық қондырғылар өндірісі салаларында қолданылады.