Detail projektu

Výzkum a vývoj vedoucí k inovaci malých turbínových motorů

Období řešení: 01.03.2009 — 31.12.2012

Zdroje financování

Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR - TIP

- plně financující (2009-03-01 - 2012-12-31)

O projektu

Projekt je zaměřený na nanesení vhodného ochranného povlaku určeného pro součásti pracující v složitých podmínkách charakterizovanými vysokými teplotami, zvyšujícími se teplotními gradienty a proměnlivým napětím v oxidační a korozní atmosféře. Takovými součástkami jsou statorové a rotorové lopatky letecké turbíny. Jejich namáhání je komplexní a dynamické a vyplývající ze změny letových režimů, které vyvolává periodické změny napětí a deformací v průběhu letového cyklu. Jde hlavně o kombinaci procesů nízkocyklové mechanické a tepelné únavy s vysokoteplotní korozi, která vede k degradaci a porušovaní povrchové vrstvy. Cílem výzkumu je najít vhodný povlak lopatek a jejich depozice pro turbínu s ohledem na konstrukční tvar lopatek a podmínky provozu tak, aby zabezpečil zvýšení parametrů malého turbínového motoru zvýšením teploty spalin.

Popis anglicky
The project is focused on a deposition of appropriate coating on component parts which operate in very aggressive environments characterized by a high temperature, increased temperature gradients and varying stresses in oxidizing and corroding atmosphere. Stator and rotor blades of aircraft engine are such components. The load of blades is complex and dynamic which is caused by changes of flight modes that result in periodical changes of stresses and deformations during the flight cycles. The combination of low cycle mechanical and thermal fatigue with high thermal corrosion leads to degradation and disruption of the surface layer. The main aim of investigation is to find a proper coating and its deposition for the turbine with respect the structural blade shape and operating conditions in order to secure an increase in performance parameters by raising the temperature of outgoing gases.

Klíčová slova
statorové a rotorové lopatky, ochranné povlaky, turbínový motor, Inconel 713LC

Klíčová slova anglicky
stator and rotor blades; protective coating; turbine engine; Inconel 713LC

Označení

FR-TI1/099

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Tuček Luděk, Ing. - hlavní řešitel
Podrábský Tomáš, prof. Ing., CSc. - spoluřešitel

Útvary

ÚFI-odbor mikromechaniky materiálů a technické akustiky
- interní (01.03.2009 - 31.12.2012)
ÚMVI-odbor kovových materiálů
- spolupříjemce (01.03.2009 - 31.12.2012)
První brněnská strojírna Velká Bíteš, a.s.
- příjemce (01.03.2009 - 31.12.2012)

Výsledky

POKLUDA, J.; KIANICOVÁ, M. Assessment of Performance Capability of Turbine Blades with Protective Coatings after Overheating Events. ENGINEERING FAILURE ANALYSIS, 2010, vol. 17, no. 1, p. 1389-1396. ISSN: 1350-6307.
Detail

SLÁMEČKA, K.; POKLUDA, J.; KIANICOVÁ, M.; HORNÍKOVÁ, J.; OBRTLÍK, K. Fatigue Life of Cast Inconel 713LC with/without Protective Diffusion Coating under Bending, Torsion and their Combination. Engineering Fracture Mechanics, 2013, vol. 110, no. 1, p. 459-467. ISSN: 0013-7944.
Detail

POSPÍŠILOVÁ, S.; KIANICOVÁ, M.; VLASÁK, T.; HUTAŘ, P.; PODRÁBSKÝ, T.; HAKL, J. The Microstructure Changes in IN713LC during the Creep Exposure. Advanced Materials Research, 2011, vol. 278, no. 1, p. 120-125. ISSN: 1022-6680.
Detail

SMÉKALOVÁ, J.; POSPÍŠILOVÁ, S.; OBRTLÍK, K.; JULIŠ, M.; PODRÁBSKÝ, T. Fatigue Crack Initiation and Propagation in Coated and Uncoated Inconel 713LC at 800 degC. Transaction of the VŠB-Technical university of Ostrava, Mechanical series, 2010, vol. LVI, no. 2, p. 155-162. ISSN: 1210-0471.
Detail

ČELKO, L.; ŘIČÁNKOVÁ, V.; KLAKURKOVÁ, L.; DVOŘÁČEK, E.; PODRÁBSKÝ, T.; ŠVEJCAR, J. Changes in Microstructure of Air Plasma Sprayed MCrAlY Coatings After Short Thermal Exposure in Argon Atmosphere. YUCOMAT 2010. Belgrade, Serbia: Institute of Technical Sciences of the Serbian Academy of Sciences and Arts, 2010. p. 20-20. ISBN: 978-86-80321-25-7.
Detail

POSPÍŠILOVÁ, S.; OBRTLÍK, K.; JULIŠ, M.; PODRÁBSKÝ, T. Initiation and Growth of Fatigue Cracks in Inconel 713LC with Al Coating at 800 degC. Chemické listy, 2011, vol. 105, no. S, p. 840-841. ISSN: 0009-2770.
Detail

ŘIČÁNKOVÁ, V.; ČELKO, L.; KLAKURKOVÁ, L.; ŠVEJCAR, J. Modifikace plazmou nanášených NiCrAlY povlaků. In Víceúrovňový desig pokrokových materiálů 2011. Brno: ÚFM AVČR, 2011. s. 231-240. ISBN: 978-80-87434-04-8.
Detail

ŘIČÁNKOVÁ, V.; ČELKO, L.; KLAKURKOVÁ, L.; ŠVEJCAR, J. MODIFIKACE PLAZMOU NANÁŠENÝCH NICRALY POVLAKŮ. In Sborník příspěvků Mezinárodní Masarykovy konference pro doktorandy a mladé vědecké pracovníky 2011. Hradec Králové, ČR: MAGNANIMITAS, 2011. s. 231-240. ISBN: 978-86-80321-25-7.
Detail

ČELKO, L.; ŘIČÁNKOVÁ, V.; KLAKURKOVÁ, L.; PODRÁBSKÝ, T.; DVOŘÁČEK, E.; ŠVEJCAR, J. Changes in Microstructure of Air Plasma Sprayed MCrAlY Coatings After Short Thermal Exposure in Argon Atmosphere. ACTA PHYSICA POLONICA A, 2011, vol. 120, no. 2, p. 336-339. ISSN: 0587-4246.
Detail

KIANICOVÁ, M.; POKLUDA, J. Damage of Coated Turbine Blades after Overheating Events. Luxor: CMRDI & ESLIA, 2011. p. 692-700.
Detail

POKLUDA, J.; KIANICOVÁ, M. A New Method for Assessment of Residual Stresses in Reinforced Surface Layers. In Proceedings of the 9th International Conference on Barkhausen Noise and Micromagnetic Testing. 1. Vaajakoski: Stresstech, 2011. p. 02_1 (02_6 p.)ISBN: 978-952-67247-4-4.
Detail

SLÁMEČKA, K.; BONAVENTUROVÁ, K.; POKLUDA, J. Bending and Torsion Fatigue of Inconel 713LC with and withouth Diffusion Coating. In METAL 2011 Conference Proceedings. Metal. Ostrava: Tanger sro, 2011. p. 692-697. ISBN: 978-80-87294-24-6.
Detail

KIANICOVÁ, M.; SLÁMEČKA, K.; POKLUDA, J. Damage of Diffusion Coatings on Turbine Blades. In METAL 2011 Conference Proceedings. Metal. Ostrava: Tanger sro, 2011. p. 840-846. ISBN: 978-80-87294-24-6.
Detail

POKLUDA, J.; KIANICOVÁ, M. Damage and Performance Assessment of Protective Coatings on Turbine Blades. In Gas Turbines. 1. Rijeka: SCIYO, 2010. p. 283-306. ISBN: 978-953-307-146-6.
Detail

POSPÍŠILOVÁ, S.; JULIŠ, M.; OBRTLÍK, K.; KIANICOVÁ, M.; PODRÁBSKÝ, T.; DVOŘÁČEK, O. The Study of Microstructure and Properties of Al Diffusion Coating on Inconel 713LC. Key Engineering Materials (print), 2011, vol. 465, no. 1, p. 282-285. ISSN: 1013-9826.
Detail

PODRÁBSKÝ, T.; POKLUDA, J.; HUTAŘOVÁ, S.; SLÁMEČKA, K.; TUČEK, L.; KIANICOVÁ, M.; DVOŘÁČEK, O.; VUT v Brně PBS Velká Bíteš a.s.: Konstrukce průtočných částí proudových a turbínových motorů. 25292, užitný vzor. (2013)
Detail

PODRÁBSKÝ, T.; POKLUDA, J.; HUTAŘOVÁ, S.; SLÁMEČKA, K.; TUČEK, L.; DVOŘÁČEK, O.; KIANICOVÁ, M.: DLT330/13; Technologie povlakování díců v turbínových motorech CVD metodou. PBS Velká Bíteš, a.s.. (ověřená technologie)
Detail

Odpovědnost: Tuček Luděk, Ing.