Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00774 AP09261164-KC-21 0121РК00597
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 19973218 AP09261164
Name of work
Повышение стойкости стальных элементов котлов теплоэлектростанции к коррозионному и эрозионному износу
Type of work Source of funding Report authors
Applied Степанова Ольга Александровна
0
0
2
2
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

Способ получения градиентных покрытий Cr3C2–NiCr, обеспечивающий высокую стойкость котельной стали к коррозионному и эрозионному износу.

Қазандық болаттың жоғары коррозиялық және эрозиялық тозуға төзімділігін қамтамасыз ететін Cr3C2 – NiCr градиентті жабындарды алу әдісі.

Разработка детонационного способа получения градиентных покрытий Cr3C2–NiCr, которые обеспечат высокую стойкость котельной стали к коррозионному и эрозионному износу, а также изучение закономерностей эволюции структуры и деградации свойств покрытий Cr3C2–NiCr при высокотемпературном окислении и абразивно-коррозионном износе.

Қазандық болатының коррозиялық және эрозиялық тозуға жоғары төзімділігін қамтамасыз ететін Cr3C2–NiCr градиентті жабындарды алудың детонациялық әдісін әзірлеу, сонымен қатар жоғары температуралы тотығу және абразивті-коррозиялық тозу кезіндегі Cr3C2–NiCr жабындарының құрылым эволюциясының заңдылықтарын және жабын қасиеттерінің нашарлауын зерттеу.

Для исследования структурно-фазовых состояний, состава и физико-механических свойств покрытий использованы современные, хорошо апробированные методы растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, а также специальные методы оценки микротвердости, нанотвердости, износостойкости и адгезионной стойкости.

Жабындардың құрылымдық-фазалық күйін, құрамы мен физика-механикалық қасиеттерін зерттеу үшін растрлық электронды микроскопияның, рентгенқұрылымдық талдаудың заманауи жақсы сыналған әдістері, сондай-ақ микроқаттылықты, нанотықтылықты, тозуға төзімділікті және адгезияға төзімділікті бағалаудың арнайы әдістері қолданылды.

Были проведены эксперименты по получению покрытий из Cr3C2 и NiCr при разных значениях процента заполнения ствола, соотношения газовой смеси и времени задержки между выстрелами. Методами металлографического анализа, СЭМ и РСА были изучены структура, фазовый состав покрытий. Механические характеристики были определены измерением микротвердости и испытанием адгезионной прочности на разрыв. Был определен оптимальный технологический режим получения покрытий NiCr с высокой адгезионной прочностью и покрытий Cr3C2 с высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью. Были получены градиентные покрытия на основе Cr3C2–NiCr путем варьирования технологических параметров и путем чередования порошков Cr3C2 и NiCr от слоя к слою во время детонационного напыления. Были исследованы структура, фазовый состав, микротвердость, нанотвердость, адгезионная прочность и коррозионная стойкость градиентных покрытий на основе Cr3C2–NiCr. Был определен оптимальный режим варьирования технологических параметров и оптимальный порядок чередования порошков Cr3C2 и NiCr от слоя к слою для получения градиентных покрытий, состав которых плавно меняется по глубине так, что на поверхности подложки образуется барьерный слой с высоким содержанием Ni и Cr, а на самой поверхности покрытия образуется слой из Cr3C2. Были получены градиентные покрытия на основе Cr3C2–NiCr с высокими механическими и коррозионными характеристиками.

Оқпанды толтыру пайызының, газ қоспасының қатынасының және жарылыс арасындағы кідіру уақытының әртүрлі мәндерінде Cr3C2 және NiCr жабындарын алу үшін эксперименттер жүргізілді. Жабындардың құрылымы мен фазалық құрамын зерттеу үшін металлографиялық талдау, SEM және рентгендік құрылымдық талдау әдістері қолданылды. Механикалық сипаттамалары, микроқаттылықты өлшеу және адгезиялық беріктік күшін сынау арқылы анықталды. Жоғары адгезиялық беріктігі жоғары NiCr жабындарын және коррозия мен тозуға төзімділігі Cr3C2 жабындарын алудың оңтайлы технологиялық режимі анықталды. Детонациялық бүрку кезінде Cr3C2 және NiCr ұнтақтарын кезектестіру және технологиялық параметрлерді өзгерту арқылы Cr3C2–NiCr негізіндегі градиентті жабындар алынды. Cr3C2–NiCr негізіндегі градиентті жабындардың құрылымы, фазалық құрамы, микроқаттылығы, наноқаттылығы, адгезиялық беріктігі және коррозияға төзімділігі зерттелді. Төсеніш бетінде Ni және Cr жоғары болатын тосқауыл қабаты, ал жабынның өз бетінде Cr3C2 қабаты түзілетіні, құрамы тереңдік бойынша бірқалыпты өзгеретін градиентті жабындарды алу үшін технологиялық параметрлердің тиімді режимі және Cr3C2 және NiCr ұнтақтарының қабаттан қабатқа ауысуының оңтайлы тәртібі анықталды Жоғары механикалық және коррозиялық сипаттамалары бар Cr3C2 – NiCr негізіндегі градиентті жабындар алынды.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели: В современной энергетике актуальны проблемы коррозии поверхностей деталей нагрева котлов тепловых электростанций (ТЭС), таких как трубы топочных экранов и пароперегревателей, эксплуатируемые при температурах до 700 °C и контактирующие с агрессивными фракциями летучей золы, движущейся с высокой скоростью в дымовых газах. Поэтому, данный проект, направленный на повышение высокотемпературной коррозионной стойкости и трибологических свойств деталей энергетического оборудования, является актуальным. Кроме того, предлагаемый способ получения градиентных покрытий является простым и экономически более выгодным, не требует использования сложной конструкции установки и позволяет сократить число этапов технологических процессов. Предлагаемое градиентное покрытие позволит повысить ресурс котельного оборудования, что даст существенный социально-экономический эффект.

Қазіргі энергетикада 700 °C дейінгі температурада пайдаланылатын және түтін газдарында жоғары жылдамдықпен қозғалатын ұшпа күлдің агрессивті бөлшектерімен жанасатын от жағу беттері мен бу қыздырғыштардың құбырлары сияқты, жылу электр станцияларының (ЖЭС) қазандықтарының қыздыру бөлшектерінің беттерін коррозиялау мәселесі өзекті болып табылады. Сондықтан, жоғары температуралы тоттануға төзімділікті және энергетикалық жабдық бөлшектерінің трибологиялық қасиеттерін арттыруға бағытталған бұл жоба өзекті болып табылады. Сонымен қатар, градиент жабындарын алудың ұсынылған әдісі қарапайым және экономикалық тұрғыдан тиімдірек, қондырғының күрделі дизайнын қолдануды қажет етпейді және технологиялық процестердің сатыларының санын азайтуға мүмкіндік береді. Ұсынылған градиент жабыны қазандық жабдықтарының ресурсын арттыруға мүмкіндік береді, бұл елеулі әлеуметтік-экономикалық әсер береді.

Не внедрено.

Еңгізілмеген.

Предлагаемый способ может заменить существующие дорогостоящие технологии получения защитных покрытий для энергетического оборудования.

Ұсынылған әдіс энергетикалық жабдыққа арналған қорғаныс жабындарын алудың қолданыстағы қымбат технологияларын алмастыра алады.

Разработанный способ получения градиентных покрытий может найти широкое применение в энергетике, машиностроении и других отраслях, где применяются жаропрочные материалы.

Градиент жабындарын алудың дамыған әдісі ыстыққа төзімді материалдар қолданылатын энергетика, машина жасау және басқа салаларда кеңінен қолданыла алады.

UDC indices
621.793
International classifier codes
55.37.29; 44.31.01;
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