Запропоновано метод і результати експериментального дослідження у високотемпературному газовому потоці термоциклічної довговічності п'яти видів плазмових жаростійких термобар'єрних покриттів на камері згоряння газової турбіни. Проведено розрахунки термопружного і деформованого стану елемента жарової труби для трьох типів покриттів. Проаналізовано вплив покриття на термонапружений і деформований стан композиту та на характер його пошкодження.

Досліджено вплив технологічних варіантів фінішної обробки лопаток на рівень залишкових напружень, порога втомлюваності, ударних навантажень.

Наведено результати дослідження, що свідчать про можливість шляхом дії ультразвукового зміцнення кульками на поверхневий шар пазів ГТД із сплаву ХН73МБТЮ-ВД збільшити границю витривалості міжпазових виступів. Це зумовлено зменшенням вмісту абразивних часток від попередньої обробки, зниженням збіднення поверхні легуючими елементами за одночасного підвищення однорідності напружено-деформованого стану різних участків поверхні паза.

Изложены особенности поверхностного деформационного упрочнения наиболее нагруженных деталей газотурбинных двигателей (ГДТ), применяемого оборудования и оснастки. Рассмотрены основные закономерности формирования свойств поверхностного слоя. Приведены результаты испытаний на усталость деталей из сталей и сплавов, подвергнутых деформационному упрочнению в условиях, моделирующих основные особенности эксплуатационного нагружения. Представлены математические модели коэффициентов упрочнения деталей ГТД различными методами, позволяющими прогнозировть их эффективность на стадии разработки технологических процессов.

Наведено стислий огляд "критичних" місць у розвитку технологій, необхідних для нових та удосконалених турбінних двигунів. Особливу увагу приділено технологіям для компресорів, камер згоряння й елементам прямоточних газових турбін. Докладно обговорено список ключових технічних областей для співпраці США - України в галузі дослідження й розвитку технологій газотурбінних двигунів.

Исследовано влияние алмазного выглаживания на структурно-фазовые превращения и формирование параметров шероховатости, наклепа и остаточных напряжений в детонационных покрытиях деталей из легированной стали Х12НМБФШ.

Разработан новый технологический процесс восстановления гребешков лабиринтных уплотнений роторов компрессоров газотурбинных двигателей ДР-59Л, ДЖ-59 методом электронно-лучевой наплавки и последующей механической обработки.

Исследовано влияние обработки холодом лопаток из титановых сплавов на структурные и прочностные характеристики. Установлено существенное повышение твердости тонкого поверхностного слоя, уровня остаточных напряжений сжатия, микронапряжений; обработка холодом не приводит к существенным изменениям структуры. Обработка лопаток в жидком азоте приводит к повышению усталостной прочности.

Показано, что рентгеновские исследования структуры приповерхностного слоя образцов из титановых сплавов с нитридными покрытиями позволяют неразрушающим методом определять изменения в структуре при различных условиях плазменной обработки. Установив наиболее оптимальные параметры обработки, приводящие к улучшению механических свойств, в дальнейшем можно на основании рентгеновских измерений контролировать параметры упрочняющих обработок натурных деталей. Прямое экспериментальное определение модуля Юнга приповерхностного слоя напыляемых образцов позволяет получить более обоснованные значения остаточных макронапряжений.

Предложен метод повышения сопротивления усталости мест концентрации напряжений на тонкостенных валах алмазным выглаживанием. Установлено влияние режимов алмазного выглаживания на характеристики поверхностного слоя и предел выносливости. Даны рекомендации по определению оптимального режима выглаживания.

Разработана методика расчетной оценки живучести элементов энергооборудования, работающих в условиях малоцикловой усталости и ползучести материала. Для вычисления коэффициента интенсивности напряжений используется метод конечных элементов. Учтено сложное напряженное состояние в вершине трещины и перераспределение напряжения при ее распространении. Выполнена оценка живучести замкового соединения лопатки с диском ротора цилиндра низкого давления газотурбинной установки ГТК-10-4.

Досліджено технологічні процеси формування жаростійких багатокомпонентних покриттів із заданими параметрами на лопатках газотурбінних двигунів. Наведено характеристику нового технологічного устаткування для формування багатокомпонентних покриттів з регульованою стехіометрією. Визначено технологічні параметри установки. Розроблено модель розрахунку процентного змісту компонентів під час формування багатокомпонентних покриттів. Показано можливість формування багатокомпонентних покриттів, а також багатошарових багатокомпонентних покриттів з рівномірним розподілом компонентів по товщині шару. Розроблено рекомендації щодо використання моделі розрахунку процентного змісту компонентів в багатокомпонентних покриттях для попереднього визначення параметрів технологічного процесу.

Установлено, що пневмодробноструменеве зміцнення під впливом диференційованої силової дії кульками призводить до зменшення текстурної неоднорідності та додає структурі, розподілу фаз і залишковим напруженням більш однорідного характеру в поверхневому шарі пера лопатки, що суттєво впливає на зменшення дисперсії параметрів витривалості на відміну від віброполірування та ультразвукового зміцнення кульками. За допомогою рентгеноструктурного та металографічного методів визначено кристалографічну текстуру в поверхневому шарі пера лопаток. Проведено аналітичний розрахунок впливу зміцнення пера лопаток на ударну міцність у разі зіткнення зі стороннім тілом з використанням методів теорії пружності.

Изучено влияние поверхностного модифицирования алюминатом кобальта на структуру внутренних поверхностей охлаждаемых деталей ГТД из никелевого жаропрочного сплава ЖС6У. Разработан способ нанесения суспензии с алюминатом кобальта на керамические стержни. Установлено, что поверхностное модифицирование внутренних поверхностей отливок позволяет получить сквозное измельчение макрозерна, а также улучшить микроструктуру.

Проведена работа по внедрению технологии рафинирования расплава в процессе вакуумно-индукционной плавки с использование в шихте 100 % технологического возврата сплава ВЖЛ12Э-ВИ. Разработана технология получения качественного слитка в стальной кокиль с заливочной чашей и утеплительной вставкой. Исследовано влияние температурно-временной обработки расплава на служебные характеристики сплава.

Получены характеристики контактной выносливости стали 16Х3НВФМБ-Ш, покрытой латунью ЛС 59-1 при нормальной и повышенной (150 ℃) температурах, трении качения и качения со скольжением (7 %).

Рассмотрено влияние толщины и свойств материала нанопокрытий на частотные характеристики деталей с целью отстройки от резонансных колебаний. На основе теории колебаний стержней получены общие выражения для оценки степени влияния покрытий на собственные частоты деталей. На примере пластин с прямоугольным поперечным сечением оценено влияние относительной толщины покрытий и показано, что независимо от свойств наноматериалов нано- и микроразмеры покрытий не приводят к значимому изменению собственных частот. Результаты расчета в первом приближении можно использовать для любых деталей.

Представлены результаты исследований механических свойств и микроструктуры лопаток газотурбинного двигателя из сплава ВТ6, изготовленных объемной изотермической штамповкой из заготовки с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой, полученной методами интенсивной пластической деформации. Показана принципиальная возможность формообразования лопатки из УМЗ-заготовки объемной штамповкой при пониженных температурах и, как следствие, достижения повышенных значений прочности и сопротивления усталости за счет формирования в штамповке однородной структуры с размером зерен менее 1 мкм по сравнению с лопатками, полученными по серийной технологии.

Предложено новое технологическое решение по применению пенокерамических фильтров в качестве питателей в процессе выплавки деталей газотурбинных двигателей. При использовании такого метода происходит рафинирование расплава от вредных примесей (плен, неметаллических включений), что приводит к повышению качества получаемого изделия и снижению расхода жаропрочного сплава за счет отсутствия стандартных питателей.

Рассмотрены отделочно-упрочняющие технологии обработки лопаток моноколес современных газотурбинных двигателей из титановых сплавов. Показано, что рациональным, с точки зрения долговечности лопаток и качества поверхностного слоя, является комбинированное упрочнение пера лопаток стальными и стеклянными шариками.