Modeling Wear of KNA-82 Coatings with 0.5% Yttrium for Radial Seals of Gas Turbine

Abstract

UK: В роботі представлені результати дослідження лінійного зношування газополум'яного та іоноплазмового покриттів ущільнень системи КНА-82 з вмістом ітрію 0,5%, що застосовуються у вузлах газотурбінних двигунів при фізичному моделюванні їхнього термомеханічного навантаження на малогабаритних зразках. Встановлено, що обидва покриття схильні до стабілізації процесу зношування за певних механічних тисків у зоні фрикційного контакту лише в інтервалі температур від 20 ºС до 400 ºС. Ці тиску для газополум'яного покриття становлять від 4 до 6,7 МПа, для іоноплазмового покриття від 3 до 4,2 МПа. Визначено, що в межах глибин покриттів 30-100 мкм зносостійкість (за оцінкою лінійного зносу) іоноплазмового покриття вище, ніж газополум'яного покриття. EN: The paper presents the results of a study of linear wear of gas-flame and ion-plasma coatings of KNA-82 seals with an yttrium content of 0.5%, used in gas turbine engine assemblies, during physical modeling of their thermomechanical loading on small-sized samples. Tribotechnical tests were carried out in four stages, simulating the operating conditions of real gas turbine engines-from the first start-up with running-in of the coating cut-in areas to reaching a steady state with their service properties formed. It was found that both coatings tend to stabilize the wear process at certain mechanical pressures in the friction contact zone and only in the temperature range from 20 °C to 400 °C. These pressures range from 4 MPa to 6.7 MPa for gas-flame coatings and from 3 MPa to 4.2 MPa for ion-plasma coatings.