Усталость титанового сплава ВТ20 с вакуум-плазменными покрытиями при высоких температурах

Abstract

Исследовано влияние вакуум-плазменных покрытий TiN, (TiAl)N и (TiC)N на многоцикловую усталость титанового сплава ВТ20 в температурном интервале 350... 640°С при частоте нагружения 10 кГц. Установлено, что пределы выносливости сплава ВТ20 с указанными покрытиями толщиной около 6 мкм в данном температурном интервале повысились на 15...25% по сравнению с таковыми материала без покрытия. Показана возможность замены стальных лопаток титановыми с вакуум-плазменными покрытиями.

Досліджено вплив вакуум-плазмових покриттів TiN, (TiAl)N і (TiC)N на багатоциклову втому титанового сплаву ВТ20 у температурному інтервалі 350 ...640°С при частоті навантаження 10 кГц. Установлено, що границя витривалості сплаву ВТ20 із такими покриттями товщиною біля 6 мкм в даному температурному інтервалі підвищилась на 15...25% в порівнянні з границею витривалості матеріалу без покриття. Показано можливість заміни стальних лопаток титановими з вакуум-плазмовими покриттями.

The effect of TiN, (TiAl)N, and (TiC)N vacuum-plasma coatings on high-cycle fatigue of VT20 titanium alloy in a temperature range 350-640°C has been studied at 10 kHz loading frequency. It has been established that fatigue limits of VT20 alloy with the above coatings of 6 jMm width in the given temperature range have been improved by 15-25% as compared to those of the uncoated material. A possibility of substitution of steel blades by titanium ones with vacuum-plasma coatings is substantiated.