Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование характера разрушения валов винта из стали 40ХН2МА

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-6-44-50

Полный текст:

Аннотация

Исследованы характер и причины разрушения высоконагруженного вала винта газотурбинного двигателя из стали 40ХН2МА с применением методов растровой электронной и оптической микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Определяли химический состав, микроструктуру и характер разрушения фланцевой части валов винта из стали 40ХН2МА. Установлено, что химический состав материала вала винта соответствует требованиям нормативной документации, дефекты металлургического происхождения как в металле валов, так и в усталостных изломах отсутствуют. Все выявленные трещины образовались в процессе эксплуатации и развивались по усталостному механизму. Очаги зарождения усталостных трещин в валах винта — зоны фреттинг-износа и фреттинг-коррозионного повреждения поверхности в отверстия под шпильки. Причиной образования и развития усталостных трещин на фланце вала винта является высокий уровень контактных напряжений в теле фланца, связанный с неудовлетворительным сопряжением поверхностей шлицевого стыка вследствие значительного фреттинг-коррозионного повреждения шлицев и вибрационных повреждений. На основании проведенных исследований разработан комплекс рекомендаций и мероприятий по устранению неблагоприятных факторов. Для предотвращения образования и развития усталостных трещин в шлицевом фланце вала винта в процессе эксплуатации рекомендовано: оптимизировать усилие затяжки шлицевого стыка; ввести контроль качества сопряжения контактных поверхностей шлицевого стыка при замене воздушных винтов; проработать вопрос динамической балансировки воздушных винтов в процессе производства и при их ремонте.

Об авторах

М. Р. Орлов
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва
Россия


Л. В. Морозова
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва
Россия


Список литературы

1. Каблов Е. Н. России нужны материалы нового поколения / Редкие земли. 2014. № 3. С. 8 – 13.

2. Каблов Е. Н. Материалы для авиакосмической техники / Все материалы: Энциклопедический справочник. 2007. № 5. С. 7 – 27.

3. Каблов Е. Н. Авиакосмическое материаловедение / Все материалы: Энциклопедический справочник. 2008. № 3. С. 2 – 14.

4. Петухов А. Н. Фреттинг-коррозия и фреттинг-усталость в малоподвижных соединениях / Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2006. № 2 – 1(10). С. 115 – 120.

5. Микула С. Влияние фреттинг-коррозии на усталостную прочность валов горных машин / Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 1999. № 6. С. 87.

6. Хаинг Мин, Петухов А. Н., Павлов Ю. И. Фреттинг-коррозия в деталях ГТД / Научные труды (Вестник МАТИ). 2009. № 15(87). С. 102 – 105.

7. Мубояджян С. А., Коннова В. И., Горлов Д. С., Александров Д. А. Исследование фреттингостойкости стали ЭП866Ш / Труды ВИАМ. 2015. № 7. С. 1. http://www.viam-works.ru (дата обращения 31.06.2016). DOI: 10.18577/2307- 6046-2015-0-7-1-1.

8. Турченков В. А., Баранов Д. Е., Гагарин М. В., Шишкин М. Д. Методический подход к проведению экспертизы материалов / Авиационные материалы и технологии. 2012. № 1. С. 47 – 53.

9. Орлов М. Р., Оспенникова О. Г., Наприенко С. А., Морозова Л. В. Исследование усталостного разрушения конических шестерен редуктора центрального привода газотурбинного двигателя, изготовленных из стали 20Х3МВФ / Деформация и разрушение материалов. 2014. № 7. С. 18 – 26.

10. Орлов М. Р., Григоренко В. Б., Морозова Л. В., Наприенко С. А. Исследование эксплуатационных разрушений подшипников методами оптической, растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа / Труды ВИАМ. 2016. № 1. С. 9. http://www.viam-works.ru (дата обращения 31.06.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-1- 62-79.

11. Фрактография: средство диагностики разрушенных деталей / Под ред. М. А. Балтер. — М.: Машиностроение, 1987. — 160 с.

12. Григоренко В. Б., Орлов М. Р., Морозова Л. В., Журавлева П. Л. Исследование статического разрушения болтов из стали 30ХГСА в условиях эксплуатации / Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 125 – 135. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-s4-65-69.

13. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3 – 33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

14. Чабина Е. Б., Алексеев А. А., Филонова Е. В., Лукина Е. А. Применение методов аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа для исследования структурно-фазового состояния материалов / Труды ВИАМ. 2013. № 5. С. 6. http://www.viam-works.ru (дата обращения 31.06.2016).

15. Бронфин М. Б., Алексеев А. А., Чабина Е. Б. Металлофизические исследования. Возможности и перспективы / Авиационные материалы 75 лет. Избранные труды. Юбилейный научно-технический сборник. — М.: ВИАМ, 2007. С. 353 – 365.


Для цитирования:


Орлов М.Р., Морозова Л.В. Исследование характера разрушения валов винта из стали 40ХН2МА. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(6):44-51. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-6-44-50

For citation:


Orlov M.R., Morozova L.V. Study of the nature and causes of damage of 40KhN2MA steel propshafts. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2018;84(6):44-51. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-6-44-50

Просмотров: 133


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)