The purpose of this work was developing of protective technological coating for protection of heat-resistant nickel alloy with single-crystal structure ZHS30 during high-temperature homogenization. Based on characteristics of the alloy the synthesis of coatings was carried out in following directions: modification of known coatings in the system CaO–BaO–SiO2 by introducting refractory filler and organosilicon materials, research of two-layer coatings and synthesis of refractory frits in various silicate systems.
The best properties of alloy ZHS30 are obtained using a coating based on a synthesized frit containing SiO2, B2O3, BaO, ZrO2. High efficiency of the protective action of the coating is ensured by the chemical composition of the frit which leads to the formation of structural groups [BO4] in the glass that participate in the formation of the glass lattice. Zirconium ions also participate in the construction of the structure and together with silicon and boron ions form a single boron-zirconium-silicon-oxygen framework of high degree of polymerization. The revealed liquation structure of the frit consists of two glass phases: the more easily low-melting matrix contains drop-like inhomogeneities distributed in it enriched of SiO2 which explains the steadiness and stability of the glass at operating temperatures.
Olga V. Vlasova – Engineer, Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Scientific-Research Institute of Aviation Materials” of National Research Center “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Valentina S. Denisova – Candidate of Sciences (Tech.), Head of Sector, Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Scientific-Research Institute of Aviation Materials” of National Research Center “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Aleksandr V. Zakalashniy – Engineer, Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Scientific-Research Institute of Aviation Materials” of National Research Center “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Olga V. Kulikova – Section foreman, Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Scientific-Research Institute of Aviation Materials” of National Research Center “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
1. Kablov E. N., Muboyadzhyan S. A. Erosion-Resistant Coatings for Gas Turbine Engine Compressor Blades // Russian metallurgy (Metally). 2017. No. 6. P. 494 – 504.
2. Каблов Е. Н., Мубояджян С. А. Эрозионностойкие покрытия для лопаток компрессора газотурбинных двигателей // Электрометаллургия. 2016. № 10. С. 23 – 38.
3. Kablov E. N., Sidorov V. V., Min P. G., et al. Investigation and Development of Technological Parameters for the Vacuum Melting of Corrosion-Resistant Refractory Nickel Alloys // Metallurgist. 2021. V. 65, Is. 1-2. P. 196 – 205.
4. Каблов Е. Н., Петрушин Н. В., Парфенович П. И. Конструирование литейных жаропрочных никелевых сплавов с поликристаллической структурой // Металловедение и термическая обработка металлов, 2018. № 2(752). С. 47 – 55.
5. Бондаренко Ю. А. Тенденции развития высоко-температурных металлических материалов и технологий при создании современных авиационных газо-турбинных двигателей // Авиационные материалы и технологии. 2019. № 2. С. 3 – 11. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-2-3-11.
6. Лощинин Ю. В., Размахов М. Г., Пахомкин С. И., Луценко А. Н. Влияние состава и технологии нанесения многослойных теплозащитных покрытий, изготовленных газотермическим напылением, на теплопроводность // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2019. № 6. Ст. 10. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 01.12.2021). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-6-95-103
7. Севальнев Г. С., Громов В. И., Елисеев Э. А., Леонов А. В. Влияние термической обработки на формирование структуры и свойств в никель-бериллиевом сплаве 97НЛ-ВИ // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2018. № 6. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 28.11.2021). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-6-3-11
8. Солнцев С. С. Защитные покрытия металлов при нагреве: справ. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ЛИБРОКОМ, 2009. 248 с.
9. Солнцев С. С. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали. М.: Машиностроение, 1984. 256 с.
10. Базылева О. А., Аргинбаева Э. Г., Луцкая С. А. Методы повышения коррозионной стойкости жаропрочных никелевых сплавов: обзор // Тр. ВИАМ: элек-трон. науч.-техн. журн. 2018. № 4. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 28.11.2021). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-4-3-8
11. Солнцев С. С. Полифункциональные высоко-температурные покрытия теплозащитных материалов // Стекло и керамика. 2016. № 5. С. 26 – 28.[Solntsev S. S. Polyfunctional High-Temperature Coatings for Heat-Shielding Materials // Glass Ceram. 2016. V. 73, No. 5-6. P. 180 – 182.]
12. Шульц М. М., Мазурин О. В. Современные представления о строении стекол и их свойства. Л.: Наука, 1988. 198 с.
13. Попов Н. Н., Анисимова И. В. Влияние химического состава на защитное действие стеклопокрытий при высокотемпературном нагреве жаропрочных сплавов // Жаростойкие покрытия для защиты конструкционных материалов. Л.: Наука, 1977. С. 289 – 295.
14. Немилов С. В. Вязкость боратных стеклообразующих расплавов: особенности тетраэдра BO4 как кинетической единицы // Физика и химия стекла. 1997. Т. 23. С. 3 – 42.
15. Петцольд А., Пешман Г. Эмаль и эмалирование: пер. с нем. М.: Металлургия, 1990. 576 с.
16. Салахова Р. К., Тихообразов А. Б. Термостойкость электролитических хромовых покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2019. № 2. С. 60 – 67. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-2-60-67
17. Bachar A., Mabrouk A., De Sousa Meneses D., et. al. Study of the firing type on microstructure and color aspect of ceramics enamels // Journal of Alloys and Com-pounds. 2018. V. 735. P. 2479 – 2485. DOI: 10.1016/ j.jallcom.2017.11.364
18. Замулаева Е. И., Капланский Ю. Ю., Кирюханцев-Корнеев Ф. В. и др. Структура и свойства электроискровых покрытий на никелевом сплаве ЭП741 НП из электродных материалов MoSi2–MoB-HfB2 и MoSi2–MoB–ZrB2 // Порошковая металлургия: инженерия по-верхности, новые порошковые композиционные мате-риалы. Сварка. Минск, 7 – 9 апр. 2021 г.: сб. докладов 12-го Международного симпозиума: в 2 ч. / редкол.: А. Ф. Ильющенко (гл. ред.) и др. Минск: Белорусская наука, 2021. С. 63 – 67.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2022.09.pp.044-054
Article type:
Research Article
Make a request
