Грешта В.Л.Ткач Д.В.Сотніков Є.Г.Леховіцер З.В.Климов О.В.Фасоль Є.О.Грешта В.Л.Ткач Д.В.Сотников Е.Г.Леховицер З.В.Климов А.В.Фасоль Е.О.Greshta V.Tkach D.Sotnikov Ye.Lehovitser Z.Klimov A.Fasol Ye.2026-03-232026-03-232018https://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27650UK: Мета роботи. Проаналізовано вплив легування на мікроструктуру та фазовий склад ущільнювальних покриттів та запропоновано вдосконалений хімічний склад покриттів, який міг би забезпечити задовільний комплекс фізико-механічних властивостей. Для вирішення поставленої задачі було обрано ущільнювальне покриття на основі нікелю, яке застосовується на авіадвигунобудівному підприємстві України АТ «Мотор Січ». Наукова новизна. Було розроблено склад ущільнювального покриття із змінними контрольованими на окремих етапах експлуатації двигуна фізико-механічними властивостями, які обумовлені розвитком структурно-фазових перетворень, що супроводжуються появою нових шпінельних оксидних сполук та, як наслідок, покращенням ерозійної стійкості та опору газовій корозії. Методи дослідження. Проведено аналіз літературних джерел, на основі яких було поставлено практичні задачі щодо вибору складу покриттів типу КНА-82. В роботі використано результати мікроаналізу та досліджень механічних властивостей. Отримані результати. В роботі проаналізовано можливості покращення властивостей покриття типу КНА-82 із експлуатаційною стійкістю до температур 900–950°С. Сучасні тенденції з конструювання авіаційних двигунів потребують удосконалення матеріалів ущільнювальних покриттів, які б зберігали вихідні фізико-механічні властивості і не зазнавали деструктивних змін при більш високих температурах на рівні 1100–1200°С. Підвищення високотемпературної стійкості і, загалом, комплексу фізико-механічних властивостей покриттів типу КНА-82 може забезпечуватись удосконаленням їх хімічного складу при використанні окремих лігатур з рідкісноземельними металами, які б сприяли покращенню термічної стійкості поверхневих оксидних шарів з одночасною реалізацією контрольованих поетапних фазових перетворень, спрямованих на поліпшення ерозійної стійкості та міцності сформованих покриттів. У зв’язку з цим, для вирішення цієї комплексної задачі, в роботі було запропоновано використовувати комбінації лігатур з монокомпонентом ітрієм (Y), подвійною композицією – Ni-Y та зі складною системою Co-Ni-Cr-Al-Y. Вибір ітрію як складової, що буде наявна в усіх варіантах експериментальних покриттів, обумовлений багатьма факторами, зокрема це достатньо висока розповсюдженість в земній корі, висока температура плавлення, забезпечення рафінуючої дії, завдяки високій хімічній активності, позитивний вплив на морфологію включень і структурну стабільність завдяки горофільній здатності, зменшення лікваційної неоднорідності та запобігання утворенню ТЩП фаз. Отже, використання трьох лігатур різного складу, що містять ітрій, які повинні забезпечувати формування в структурі різних за природою оксидних та інтерметалідних сполук, і різні стадії перетворень, дозволяє отримати конкретні варіації структури покриттів з певним кількісним співвідношенням структурних складових, яке в кінцевому плані буде визначати функціональність запропонованих покриттів. Практична цінність. Застосування цього покриття дозволить підвищити коефіцієнт корисної дії двигуна завдяки зменшенню витоку газів при збереженні розміру радіальних зазорів та знизити витрати палива за годину. RU: Цель работы. Анализ влияния легирования на микроструктуру и фазовый состав уплотнительных покрытий, предложено усовершенствованный химический состав покрытий, который мог бы обеспечить удовлетворительный комплекс физико-механических свойств. Для решения поставленной задачи было выбрано уплотнительное покрытие на основе никеля, которое применяется на авиадвигателестроительном предприятии Украины АО «Мотор Сич». Научная новизна. Был разработан состав уплотнительного покрытия со сменными контролируемыми на отдельных этапах эксплуатации двигателя, физико-механическими свойствами, которые обусловлены развитием структурно-фазовых превращений, сопровождающихся появлением новых шпинельніх оксидных соединений и, как следствие, улучшением эрозионной стойкости и сопротивления газовой коррозии. Методы исследования. Проведен анализ литературных источников, на основе которых были поставлены практические задачи по выбору состава покрытий типа КНА-82. Полученные результаты. В работе исследованы возможности улучшения свойств покрытия типа КНА-82 с эксплуатационной стойкостью до температур 900–950 °С. Современные тенденции по конструированию авиационных двигателей требуют совершенствования материалов уплотнительных покрытий, которые сохраняли бы выходные физико-механические свойства и не испытывали деструктивных изменений при более высоких температурах на уровне 1100–1200 °С. Повышение высокотемпературной устойчивости и, в общем, комплекса физико-механических свойств покрытий типа КНА-82 может обеспечиваться совершенствованием их химического состава при использовании отдельных лигатур с редкоземельными металлами, которые способствовали бы улучшению термической устойчивости поверхностных оксидных слоев с одновременной реализацией контролируемых поэтапных фазовых превращений, направленных на улучшение эрозионной устойчивости и прочности сформированных покрытий. В связи с этим, для решения этой комплексной задачи, в работе было предложено использовать комбинации лигатур с монокомпонентным иттрием (Y), двойной композицией – Ni-Y и со сложной системой Co-Ni-Cr-Al-Y. Выбор иттрия как составляющей,которая будет присутствовать во всех вариантах экспериментальных покрытий, обусловлен многими факторами, в частности это достаточно высокая распространенность в земной коре, высокая температура плавления, обеспечение рафинирующего действия, благодаря высокой химической активности, положительное влияние на морфологию включений и структурную стабильность благодаря горофильной способности, уменьшение ликвацийной неоднородности и предотвращения образования ТПУ фаз. Таким образом использование трех разных составов лигатур, содержащих иттрий, которые должны обеспечивать формирование в структуре различных по природе оксидных и интерметаллидных соединений, и различные стадии преобразований, позволяет получить конкретные вариации структуры покрытий с определенным количественным соотношением структурных составляющих, которое в конечном плане будет определять функциональность предлагаемых покрытий. Практическая ценность. Применение данного покрытия позволит повысить коэффициент полезного действия двигателя благодаря уменьшению утечки газов при сохранении размера радиальных зазоров и снизить расход топлива в час. EN: Purpose. Analysis of the doping effect on microstructure and phase composition of sealing coatings was carried out and improved chemical composition of coatings was suggested. This composition could provide a sufficient set of physical and mechanical properties. In order to solve the given problem, a nickel-based sealing coating was chosen. It is used at Motor Sich JSC, a Ukrainian enterprise that manufactures aircraft engines. Academic importance. The composition of the sealing coating with changeable physical and mechanical properties was developed. They can be controlled at certain stages of engine operation and are predetermined by the development of structural and phase transformations accompanied by the appearance of new spinel oxide compounds and, as a result, by improved resistance to erosion and gas corrosion. Methods. The literature review was done based on which practical problems were set as for selecting the composition of KHA-82 type coating. Results. Possibilities for improving the properties of KHA-82 type coating with operational durability up to 900–950 °C were studied. Modern trends of designing aircraft engines require improvement of the materials for sealing coatings so that they could preserve initial physical and mechanical properties without any destructive changes at higher temperatures of 1100–1200 °C. Increasing the high-temperature resistance and the overall set of physical and mechanical properties of KHA-82 type coating can be achieved by improving their chemical composition using certain ligatures with rare-earth metals which could increase heat resistance of oxide surface layers with simultaneous controlled step-by-step phase changes aimed at enhancing resistance to erosion and durability of the designed coatings. Thereby, to solve this complex problem, combinations of ligatures with a multi-component yttrium, a double Ni-Y compound and a complex Co-Ni-Cr-Al-Y system were suggested. The choice of yttrium as a component that will be present in all kinds of experimental coatings is predetermined by lots of factors, such as wide occurrence in the Earth crust, a high melting temperature, a refining effect due to high chemical activity, positive effect on the morphology of inclusions and structural stability due to horophilic capacity, reduction of liquating heterogeneity and preventing the appearance of topologically close-packed phases. So, using 3 different compositions of ligatures containing yttrium ensuring the formation of oxide and intermetallic compounds that are different in their nature, as well as to provide different stages of changes, gives us a possibility to obtain specific variations of the structure of coatings with a certain proportion of structural components which will finale determine the functionality of the suggested coatings. Practical importance. Application of this coating will give us a possibility to increase the efficiency of the engine due to the decreased leakage of gases while preserving the size of the radial clearances and reduce the fuel consumption per hour.ukущільнювальне покриттянікелевий сплаврідкісноземельні металигазотурбінний двигунжаростійкістьітрійуплотнительное покрытиеникелевый сплавредкоземельные металлыгазотурбинный двигательжаростойкостьиттрийsealing coatingnickel base alloyrare-earth metalsgas-turbine engineheat resistanceyttriumArticle