Формирование структуры и свойств слоистых жаростойких покрытий системы Al-Fe-Cr

Повышение эксплуатационной надежности высокотехнологичных изделий энергетического и химического машиностроения, работающих в экстремальных условиях при высоких температурах в агрессивных средах и при эрозионных воздействиях, за счет совершенствования их конструкции и технологии создания композиционных материалов с функциональными покрытиями является актуальной задачей. В таких условиях критичной характеристикой применяемых материалов, лимитирующей срок службы изделий, наряду с жаропрочностью является их термическая стабильность и жаростойкость. В предлагаемом проекте планируется на основе накопленного научного и технологического задела в области использования энергии взрыва в сочетании с последующими технологическими переделами (включая термические обработки различного назначения и обработку давлением) впервые использовать комплексный подход к решению задачи нанесения жаростойких интерметаллидных покрытий, включающей высокоэнергетическое импульсное воздействие (сварку взрывом), обработку давлением, алитирование методом погружения в расплав и термическую обработку для формирования новых интерметаллидных фаз в процессе реактивной диффузии. Его реализация в полном объеме позволит получить научные результаты, по основным позициям опережающие аналогичные отечественные и зарубежные разработки в данной области. Для их достижения планируется: исследовать механизм формирования диффузионной зоны в слоистых системах Al-Fe-Cr с определением взаимосвязи параметров алитирования с составом и количеством образующихся фаз; исследовать закономерности трансформации структуры и свойств слоистых покрытий и оксидных пленок на их поверхности в условиях твердо- и жидкофазного взаимодействия; установить взаимосвязь эксплуатационных свойств (жаростойкость и теплопроводность покрытий) с их структурой, фазовым и химическим составом; провести верификацию моделирования поведения алюминидных покрытий системы Al-Fe-Cr в условиях действия контактных нагрузок, стационарного и нестационарного температурного поля; и разработать практические рекомендации по применению слоистых жаростойких покрытий системы Al-Fe-Cr с управляемой структурой и фазовым составом.