Компоненты на стороне компрессора двигателя самолета подвергаются тяжелым условиям эксплуатации, включая высокие температуры и высокую скорость эрозионного износа.
Обычно для изготовления вращающихся компонентов компрессора авиационного двигателя используются сплавы титана (Ti), обладающие высоким отношением прочности к весу и стабильности при высоких температурах. Однако относительно низкая эрозионная стойкость титановых сплавов к ударам частиц, которые попадают в компрессоры при посадке и взлете требует достаточно частой замены лопаток компрессора.
Кроме того, уже проведены лабораторные исследования и испытания на двигателе вертолета еще более совершенного многослойного покрытия TiCrN (5–20 мкм).
Покрытие было разработано с использованием технологии катодно-дугового физического осаждения из паровой фазы (CA-PVD), процесса, при котором материал испаряется из источника и конденсируется на желаемой поверхности или компоненте, образуя тонкую пленку или покрытие. Среди различных доступных процессов испарения процесс дугового испарения приводит к получению покрытия с высокой адгезией.
ARCI внедрила новый процесс цилиндрического электродугового осаждения для разработки многослойных покрытий TiN и TiCrN. В дополнение к использованию такого передового метода были также определены наилучшие параметры осаждения для достижения минимального количества дефектов, низкого остаточного напряжения, хорошей адгезионной прочности и, в свою очередь, максимально возможной эрозионной стойкости. Учитывая достаточно жесткие условия, преобладающие в авиационных двигателях, были также проведены подробные исследования в отношении усталости и микроструктурной целостности.
Исследователи ARCI утверждают, что усовершенствованное покрытие TiCrN толщиной 20 мкм является превосходной альтернативой покрытию TiN по прочности сцепления, имея при этом также высокую эрозионную стойкость.
