Способ защиты компонента турбомашины от эррозии при воздействии капель жидкости, компонент и турбомашина - заявка 2016138579 на патент на изобретение в РФ

1. Способ защиты компонента турбомашины от эрозии при воздействии капель жидкости, включающий покрытие защитным слоем по меньшей мере одной области (S) поверхности компонента, испытывающей воздействие потока текучей среды, содержащей жидкую фазу и подвергаемой технологическому процессу в турбомашине, причем указанный защитный слой содержит множество смежных подслоев (L1, L2, L3, L4) из двух материалов, расположенных с чередованием,
причем указанные материалы имеют высокую твердость в диапазоне 1000-3000 HV (твердость по Викерсу) и низкую вязкость разрушения, составляющую менее 20 МПам1/2, и
первым из двух материалов является стехиометрический нитрид или карбид, или борид титана или циркония, или хрома, или вольфрама, или алюминия, или ванадия, а вторым из двух материалов является нестехиометрический нитрид или карбид, или борид титана или циркония, или хрома, или вольфрама, или алюминия, или ванадия.
2. Способ по п. 1, в котором указанные материалы являются нитридом титана (TiN).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанное покрытие защитным слоем выполняют методом химического осаждения из паровой фазы (CVD).
4. Способ по п. 1 или 2, в котором указанное покрытие защитным слоем выполняют методом физического осаждения из паровой фазы (PVD), в частности, методом катодно-дугового осаждения из паровой фазы (Cathodic Arc PVD).
5. Способ по п. 4, в котором «мишени» для метода катодно-дугового осаждения из паровой фазы (Cathodic Arc PVD) располагают так и/или придают им такую форму, что по меньшей мере указанные мишени находятся непосредственно или опосредованно на линии видимости частей указанной по меньшей мере одной области поверхности компонента, на которую должно быть нанесено покрытие.
6. Компонент (60, 70) центробежного компрессора, имеющий поверхность, которая подвержена воздействию потока текучей среды, содержащей жидкую фазу и сжимаемой центробежным компрессором, и по меньшей мере одна область (S) которой покрыта защитным слоем, при этом указанный защитный слой содержит множество смежных подслоев (L1, L2, L3, L4) из двух материалов, расположенных с чередованием, при этом указанные материалы имеют высокую твердость в диапазоне 1000-3000 HV (твердость по Викерсу) и низкую вязкость разрушения, составляющую менее 20 МПа м1/2.
7. Компонент по п. 6, который является диафрагмой (70), причем его поверхность, подверженная воздействию потока текучей среды, полностью покрыта указанным защитным слоем.
8. Компонент по п. 6, который является открытым рабочим колесом, причем его поверхность, подверженная воздействию потока текучей среды, полностью покрыта указанным защитным слоем.
9. Компонент по п. 6, который является закрытым рабочим колесом (60), причем его поверхность, подверженная воздействию потока текучей среды, покрыта указанным защитным слоем только во входной зоне каналов и/или в выходной зоне каналов.
10. Компонент по п. 6, который является входным направляющим аппаратом, причем его поверхность, подверженная воздействию потока текучей среды, полностью покрыта указанным защитным слоем.
11. Центробежный компрессор, содержащий по меньшей мере один компонент по любому из п.п. 6-10.
12. Центробежный компрессор по п. 11, содержащий комбинацию компонентов по любому из п.п. 6-10.
13. Центробежный компрессор по п. 11 или 12, в котором основной материал (S) компонента или каждого компонента является мартенситной нержавеющей сталью или сплавом на основе никеля, или сплавом на основе кобальта.
14. Осевой компрессор, в котором по меньшей мере лопатки первой ступени или первых ступеней имеют защитный слой для их защиты, выполненный способом по любому из пп. 1-5.
15. Паровая турбина, в которой по меньшей мере лопатки последней ступени или последних ступеней имеют защитный слой для их защиты, выполненный способом по любому из пп. 1-5.
Наверх