RU2426817C2

RU2426817C2 - Procedure for forming heat shielding coating on turbine blade of heat resistant nickel aloys

Info

Publication number: RU2426817C2
Application number: RU2009135492/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Смыслов (RU); Анатолий Михайлович Смыслов; Марина Константиновна Смыслова (RU); Марина Константиновна Смыслова; Аскар Джамилевич Мингажев (RU); Аскар Джамилевич Мингажев; Юрий Михайлович Дыбленко (RU); Юрий Михайлович Дыбленко; Андрей Александрович Быбин (RU); Андрей Александрович Быбин; Антон Владимирович Новиков (RU); Антон Владимирович Новиков; Сергей Петрович Павлинич (RU); Сергей Петрович Павлинич
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственное предприятие Турбинаспецсервис"
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-08-20

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: procedure for forming heat shielding coating on turbine blade of heat resistant nickel alloy consists in preparation of surface of blade body, in ion-implantation treatment of blade surface, in forming first heat shielding layer, in application of second heat shielding layer and in application of external heat shielding layer ZrO₂-Y₂O₃. Ion-implantation treatment is carried out with ions chosen of one of the following elements: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si or their combination at energy of ions from 0.2 keV to 30 keV and dose of ion implantation from 10¹⁰ to 5·10²⁰ ion/cm². The first heat shielding layer is made of alloy, wt %: Si - from 4.0 to 12.0, Y - from 1.0 to 2.0, Al - the rest with thickness from 10 to 70 mcm by successive diffusion annealing in vacuum. The second heat shielding layer is made of alloy, wt %: Cr from 18 to 30, Al from 5 to 13, Y from 0.2 to 0.65, Ni - the rest with thickness from 8 to 60 mcm. It is subjected to annealing in vacuum. Further there is applied an additional sub-layer of alloy, wt %: Cr from 18 to 30, Al from 5 to 13, Y from 0.2 to 0.65 %, Ni - the rest with thickness from 5 to 20 mcm by gas-thermal procedure. Heat shielding layer is applied of alloy, wt %: Y₂O₃ from 5 to 9, ZrO₂ - the rest with thickness from 50 to 300 mcm by gas-thermal method. Further, a blade is subjected to annealing.

EFFECT: raised heat resistance of sub-layer at simultaneous increased durability and cyclic hardness of parts.

12 cl, 3 tbl, 20 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам нанесения защитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин и в особенности газовых турбин авиадвигателей.The invention relates to the field of engineering, and in particular to methods of applying protective coatings to the blades of energy and transport turbines, and in particular gas turbines of aircraft engines.

Газотурбинные установки и двигатели находят все более широкое применение в современной технике: двигатели самолетов и вертолетов, судовые газотурбинные двигатели, энергетические ГТУ и газоперекачивающие агрегаты. К основным деталям, определяющим надежность, экономичность и ресурс их работы, относятся рабочие лопатки турбины. Турбинные лопатки работают в достаточно жестких условиях: высокие температуры, агрессивные среды (кислород, сера, окислы ванадия и другие элементы), значительные знакопеременные механические нагрузки и резкие теплосмены. Существующие тенденции совершенствования турбомашин приводят к еще большему ужесточению указанных условий эксплуатации и к повышению стоимости деталей. Все это требует применения на лопатках турбин более эффективных защитных покрытий.Gas turbine installations and engines are finding wider application in modern technology: aircraft and helicopter engines, marine gas turbine engines, energy gas turbines and gas pumping units. The main parts that determine the reliability, efficiency and resource of their work include turbine blades. Turbine blades operate in rather harsh conditions: high temperatures, aggressive media (oxygen, sulfur, vanadium oxides and other elements), significant alternating mechanical loads and sudden heat changes. Existing trends in improving turbomachines lead to even greater tightening of these operating conditions and to an increase in the cost of parts. All this requires the use of more effective protective coatings on the blades of turbines.

Одним из путей повышения температуры в турбине при сохранении ресурса лопаток является применение теплозащитных покрытий (ТЗП). Керамические ТЗП при их достаточной толщине могут ощутимо снизить теплоприток к основному материалу охлаждаемой лопатки и обеспечить ее работоспособность в условиях высоких температур.One of the ways to increase the temperature in the turbine while maintaining the resource of the blades is the use of heat-protective coatings (TZP). Ceramic TZP with their sufficient thickness can significantly reduce heat gain to the main material of the cooled blade and ensure its performance at high temperatures.

Наиболее перспективным материалом для формирования теплозащитного слоя ТЗП является керамика на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия (ZrO₂·Y₂O₃). Для обеспечения адгезии керамического слоя и защиты основного материала детали от окисления ТЗП имеет жаростойкий подслой.The most promising material for the formation of a heat-protective layer of thermal protection layer is ceramic based on zirconia stabilized with yttrium oxide (ZrO ₂ · Y ₂ O ₃ ). To ensure adhesion of the ceramic layer and protect the main material of the part from oxidation, the heat-transfer agent has a heat-resistant sublayer.

Известен способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатку турбины (Патент РФ №2325467, МПК С23С 4/10. Способ получения создающего термический барьер покрытия / Я.Вигрен, М.Ханссон / Вольво аэро корп. / 2008), включающий предварительную обработку поверхности лопатки и нанесение связующего подслоя, жаростойкого слоя системы MeCrAlY и теплозащитного керамического слоя на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия.There is a method of applying a heat-protective coating to a turbine blade (RF Patent No. 2323267, IPC С23С 4/10. A method of obtaining a thermal barrier coating / Y. Wigren, M. Hansson / Volvo Aero Corp. / 2008), including preliminary processing of the surface of the blade and application a binder sublayer, a heat-resistant layer of the MeCrAlY system and a heat-protective ceramic layer based on zirconia stabilized with yttrium oxide.

Известен также способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатку турбины (Патент США №4904542 "Многослойное коррозионно-стойкое покрытие"), включающий газотермическое нанесение многослойного покрытия, состоящего из чередующихся керамических и металлических слоев. Также известно многослойное высокотемпературное покрытие, состоящее из керамических слоев, разделенных металлическими слоями. Данное покрытие имеет ряд существенных недостатков. Входящая в его состав керамика образована путем плазменного напыления, что существенно снижает его термическую усталость и долговечность. Материал металлических слоев выбирается исходя из характеристик его стойкости к эрозии. Это ведет к тому, что при наличии перепадов температуры как по толщине, так и по его поверхности в материале металлического слоя возникнут термические напряжения, которые будут переданы керамике, имеющей низкую прочность на растяжение.There is also known a method of applying a heat-shielding coating to a turbine blade (US Patent No. 4,904,542, "Multilayer Corrosion-Resistant Coating"), comprising thermally applying a multilayer coating consisting of alternating ceramic and metal layers. Also known is a multilayer high temperature coating consisting of ceramic layers separated by metal layers. This coating has a number of significant disadvantages. The ceramic included in its composition is formed by plasma spraying, which significantly reduces its thermal fatigue and durability. The material of the metal layers is selected based on the characteristics of its resistance to erosion. This leads to the fact that in the presence of temperature differences both in thickness and on its surface, thermal stresses will arise in the material of the metal layer, which will be transferred to ceramics having low tensile strength.

Наиболее близким по технической сущности является способ формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочных никелевых сплавов, включающий подготовку поверхности пера лопатки, формирование на ней первого жаростойкого слоя, нанесение второго жаростойкого слоя и нанесение внешнего теплозащитного слоя ZrO₂-Y₂O₃ на поверхность пера лопатки (патент РФ №2078148). Известный способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатку турбины включает также предварительную абразивно-жидкостную обработку и обработку шлифпорошком, нанесение слоя жаростойкого покрытия из сплава на никелевой основе методом вакуумно-плазменной технологии, нанесение второго слоя из сплава на основе алюминия, легированного никелем 13-16% и иттрием 1,5-1,8%, вакуумный отжиг и подготовку поверхности перед нанесением третьего керамического слоя из диоксида циркония, стабилизированного 7-9 мас.% оксида иттрия (ZrO₂·7% Y₂O₃), и последующие дополнительные вакуумный диффузионный и окислительный отжиг (Патент РФ №2078148). Известный способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатку турбины включает также предварительную абразивно-жидкостную обработку и обработку шлифпорошком, нанесение слоя жаростойкого покрытия из сплава на никелевой основе методом вакуумно-плазменной технологии, нанесение второго слоя из сплава на основе алюминия, легированного никелем 13-16% и иттрием 1,5-1,8%, вакуумный отжиг и подготовку поверхности перед нанесением третьего керамического слоя из диоксида циркония, стабилизированного 7-9 мас.% оксида иттрия (ZrO₂·7% Y₂O₃), и последующие дополнительные вакуумный диффузионный и окислительный отжиги.The closest in technical essence is a method of forming a heat-protective coating on a turbine blade from heat-resistant nickel alloys, including preparing the surface of the feather of the blade, forming the first heat-resistant layer on it, applying a second heat-resistant layer and applying an external heat-protective layer ZrO ₂ -Y ₂ O ₃ on the surface of the pen blades (RF patent No. 2078148). A known method of applying a heat-protective coating to a turbine blade also includes preliminary abrasive-liquid treatment and grinding powder treatment, applying a layer of a heat-resistant coating of a nickel-based alloy by vacuum-plasma technology, applying a second layer of an alloy based on aluminum alloyed with nickel alloyed with 13-16% and 1.5-1.8% yttrium, vacuum annealing and surface preparation prior to applying the third ceramic layer of zirconia stabilized with 7-9 wt.% of yttrium oxide (ZrO ₂ · 7% Y ₂ O _3), and subsequent Modes vacuum diffusion annealing and oxidizing (RF Patent №2078148). A known method of applying a heat-protective coating to a turbine blade also includes preliminary abrasive-liquid treatment and grinding powder treatment, applying a layer of a heat-resistant coating of a nickel-based alloy by vacuum-plasma technology, applying a second layer of an alloy based on aluminum alloyed with nickel alloyed with 13-16% and 1.5-1.8% yttrium, vacuum annealing and surface preparation prior to applying the third ceramic layer of zirconia stabilized with 7-9 wt.% of yttrium oxide (ZrO ₂ · 7% Y ₂ O _3), and subsequent Modes vacuum diffusion annealing and oxidizing.

Известен способ подготовки поверхности детали под нанесение многослойного покрытия на металлические изделия методом катодного распыления, включающий ионную очистку и/или модификацию поверхности изделия (Патент РФ №2228387, МПК С23С 14/06. Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия. Опубл. 2004 г.). Однако функциональным назначением ионно-имплантационной обработки поверхности в данном случае не является повышение жаростойкости слоя.A known method of preparing the surface of a part for applying a multilayer coating to metal products by cathodic spraying, including ion cleaning and / or surface modification of the product (RF Patent No. 2228387, IPC C23C 14/06. Method of applying a multilayer coating on metal products. Publ. 2004, ) However, the functional purpose of the ion-implantation surface treatment in this case is not to increase the heat resistance of the layer.

Основными недостатками прототипа являются низкая жаростойкость подслоя, а также недостаточная выносливость и циклическая прочность деталей с покрытием, т.е. параметры, которые необходимо обеспечивать при эксплуатации рабочих лопаток турбин газотурбинных двигателей и установок.The main disadvantages of the prototype are low heat resistance of the sublayer, as well as insufficient endurance and cyclic strength of coated parts, i.e. parameters that must be ensured when operating the working blades of turbines of gas turbine engines and installations.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение жаростойкости подслоя при одновременном повышении выносливости и циклической прочности деталей с защитными покрытиями.The technical result of the proposed method is to increase the heat resistance of the sublayer while increasing the endurance and cyclic strength of parts with protective coatings.

1. Технический результат достигается тем, что в способе формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочного никелевого сплава, включающем подготовку поверхности пера лопатки под ионно-имплантационную обработку, ионно-имплантационную обработку поверхности лопатки, формирование на ней первого жаростойкого слоя, нанесение второго жаростойкого слоя и нанесение внешнего теплозащитного слоя ZrO₂-Y₂O₃ на поверхность пера лопатки, в отличие от прототипа ионно-имплантационную обработку поверхности лопатки производят ионами, выбранными из одного из следующих элементов: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Gr, Si или их сочетанием при энергии ионов от 0,2 кэВ до 30 кэВ и дозе имплантации ионов от 10¹⁰ до 5·10²⁰ ион/см², формирование первого жаростойкого слоя осуществляют из сплава, вес.%: Si - от 4,0 до 12,0, Y - от 1,0 до 2,0, Al - остальное, толщиной от 10 до 70 мкм вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом с последующим диффузионным отжигом при температуре 1000-1050°С в течение от 2 до 5 часов в вакууме от 10^-3до 10^-4 мм рт.ст., нанесение второго жаростойкого слоя осуществляют из сплава, вес.%: Cr - от 18 до 30, Al - от 5 до 13, Y - от 0,2 до 0,65, Ni - остальное, толщиной от 8 до 60 мкм вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом, вновь подвергают отжигу в вакууме от 10^-3до 10^-4 мм рт.ст. при температуре 930-960°С в течение от 2 до 5 часов, затем наносят дополнительный подслой из сплава, вес.%: Cr - от 18 до 30, Al - от 5 до 13, Y - от 0,2 до 0,65, Ni - остальное, толщиной от 5 до 20 мкм газотермическим методом, теплозащитный слой наносят из сплава, вес.%: Y₂O₃ - от 5 до 9, ZrO₂ - остальное, толщиной от 50 до 300 мкм газотермическим методом, после чего лопатку с нанесенными слоями подвергают отжигу при температуре 1000-1050°С в течение от 2 до 5 часов в вакууме от 10^-3до 10^-4 мм рт.ст.1. The technical result is achieved by the fact that in the method of forming a heat-shielding coating on a turbine blade from a heat-resistant nickel alloy, which includes preparing the surface of the blade pen for ion implant treatment, ion-implant treatment of the surface of the blade, forming a first heat-resistant layer on it, applying a second heat-resistant layer and applying an external heat-protective layer of ZrO ₂ -Y ₂ O ₃ on the surface of the feather of the scapula, in contrast to the prototype, ion-implantation treatment of the surface of the scapula is carried out by an ion selected from one of the following elements: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Gr, Si, or a combination thereof at an ion energy of 0.2 keV to 30 keV and an ion implantation dose of 10 ¹⁰ to 5 · 10 ²⁰ ion / cm ² , the formation of the first heat-resistant layer is carried out from an alloy, wt.%: Si - from 4.0 to 12.0, Y - from 1.0 to 2.0, Al - the rest, with a thickness of 10 to 70 μm vacuum ion-plasma, or electron-beam, or magnetron method followed by diffusion annealing at a temperature of 1000-1050 ° C for 2 to 5 hours in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm Hg, applying a second heat-resistant layer carry out from joint venture Ava, wt.%: Cr - from 18 to 30, Al - from 5 to 13, Y - from 0.2 to 0.65, Ni - the rest, with a thickness of 8 to 60 microns, vacuum ion-plasma, or electron-beam , or by the magnetron method, again annealed in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm RT.article at a temperature of 930-960 ° C for 2 to 5 hours, then an additional sublayer of alloy is applied, wt.%: Cr - from 18 to 30, Al - from 5 to 13, Y - from 0.2 to 0.65 , Ni - the rest, with a thickness of 5 to 20 microns by the gas thermal method, the heat-protective layer is applied from the alloy, wt.%: Y ₂ O ₃ - from 5 to 9, ZrO ₂ - the rest, with a thickness of 50 to 300 microns by the thermal method, after which the blade with the deposited layers is annealed at a temperature of 1000-1050 ° C for 2 to 5 hours in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm RT.article

Технический результат достигается также тем, что в способе формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочного никелевого сплава используют следующие приемы: перед нанесением второго жаростойкого слоя проводят ионную имплантацию ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием; нанесение первого жаростойкого слоя чередуют с периодической имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев; нанесение второго жаростойкого слоя чередуют с периодической имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев; перед нанесением первого жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 мкм до 2,0 мкм; перед нанесением второго жаростойкого слоя на поверхность первого жаростойкого слоя дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 мкм до 2,0 мкм.The technical result is also achieved by the fact that in the method of forming a heat-protective coating on a turbine blade of a heat-resistant nickel alloy, the following methods are used: before applying the second heat-resistant layer, ion implantation is carried out with Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si ions, or a combination thereof ; the application of the first heat-resistant layer is alternated with periodic implantation with Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si ions, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers; the application of the second heat-resistant layer is alternated with periodic implantation with ions of Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers; before applying the first heat-resistant layer, a layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1 μm to 2.0 μm is additionally applied to the surface of the blade; before applying the second heat-resistant layer, a layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1 μm to 2.0 μm is additionally applied to the surface of the first heat-resistant layer.

Технический результат достигается также тем, что в способе формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочного никелевого сплава в качестве газотермического метода нанесения дополнительного подслоя и керамического слоя используют плазменный или газопламенный методы.The technical result is also achieved by the fact that in the method of forming a heat-shielding coating on a turbine blade of a heat-resistant nickel alloy, plasma or gas-flame methods are used as a thermal method for applying an additional sublayer and ceramic layer.

В отличие от прототипа (в котором вначале на поверхности лопатки формируется слой на основе никеля) в предлагаемом способе на поверхности лопатки вначале формируется слой на основе алюминиевого сплава, при этом в предлагаемом способе формирование первого слоя включает ионную имплантацию, нанесение слоя и совместный диффузионный отжиг в вакууме образованной композиции. При этом для полноценного формирования первого слоя принципиальным являются вышеперечисленные параметры вакуумного диффузионного отжига. Далее, на сформированный после диффузионного отжига первый слой методом ионно-плазменной технологии наносится жаростойкий слой на основе никеля, который также подвергается вакуумному отжигу, но при более низких температурах. Основной функцией второго вакуумного отжига является снятие остаточных напряжений в следующей сформированной композиции, состоящей из первого и второго слоев. Состав и состояние второго слоя позволяют нанести на него газотермическим методом подслой близкого ему состава с последующим нанесением на него газотермическим методом керамического теплозащитного слоя и диффузионным отжигом полученной композиции с образованием теплозащитного покрытия на лопатке. Таким образом, функцией первого (имплантированный и вакуумный ионно-плазменный слой) и второго слоев покрытия является герметизация поверхности лопатки от воздействия агрессивной среды, дополнительной функцией второго слоя - обеспечение адгезии газотермического металлического слоя, а функциями последнего являются обеспечение адгезии керамического слоя, создание демпфирующего слоя между жаростойкими и теплозащитным слоями, а также «ловушки» для образующихся в процессе эксплуатации окислов. Объединение различных методов нанесения покрытия (вакуумного и газотермического) позволяет создать композицию, сочетающую хорошую адгезию слоев, барьерный и демпфирующие характеристики покрытия, высокую жаростойкость и термостойкость, а также усталостную прочность лопаток с покрытием.In contrast to the prototype (in which a nickel-based layer is first formed on the surface of the blade) in the proposed method, an aluminum alloy-based layer is first formed on the surface of the blade, in this method, the formation of the first layer includes ion implantation, deposition of the layer and joint diffusion annealing in vacuum formed composition. Moreover, for the full formation of the first layer, the above-mentioned parameters of vacuum diffusion annealing are of fundamental importance. Further, on the first layer formed after diffusion annealing, a heat-resistant nickel-based layer is deposited by ion-plasma technology, which is also subjected to vacuum annealing, but at lower temperatures. The main function of the second vacuum annealing is the removal of residual stresses in the next formed composition, consisting of the first and second layers. The composition and condition of the second layer make it possible to apply a sublayer of a composition close to it by the gas thermal method, followed by applying the ceramic thermal barrier layer to it using the thermal method and diffusion annealing of the resulting composition with the formation of a thermal barrier coating on the blade. Thus, the function of the first (implanted and vacuum ion-plasma layer) and second coating layers is to seal the surface of the blade from the action of an aggressive environment, an additional function of the second layer is to ensure adhesion of the gas-thermal metal layer, and the functions of the latter are to ensure adhesion of the ceramic layer, creating a damping layer between heat-resistant and heat-protective layers, as well as “traps” for oxides formed during operation. The combination of various coating methods (vacuum and thermal) allows you to create a composition that combines good adhesion of the layers, barrier and damping characteristics of the coating, high heat resistance and heat resistance, as well as the fatigue strength of coated blades.

Для оценки стойкости лопаток газовых турбин с теплозащитными покрытиями, полученными по известному и предлагаемому способам, были проведены следующие испытания. Режимы и условия нанесения покрытий на образцы из никелевых и кобальтовых сплавов (ЦНК-7, ЦНК-21, FSX-414, ЖС-6, ЖС-6У, ЭИ-893, U-5000) приведены в таблице 1.To assess the durability of gas turbine blades with heat-protective coatings obtained by the known and proposed methods, the following tests were carried out. Modes and conditions for coating samples of nickel and cobalt alloys (TsNK-7, TsNK-21, FSX-414, ZhS-6, ZhS-6U, EI-893, U-5000) are shown in Table 1.

Таблица 1Table 1 № группы образцовSample Group No. Ионы, имплантируемые в основуBase implantable ions Ионы, имплантируемые в покрытиеIons implanted in the coating Внутренний слойThe inner layer Внешний слойOuter layer Дополнительный слой на поверхности лопаткиExtra layer on the surface of the scapula Дополнительный слой на внутреннем слоеAdditional layer on the inner layer 1one 22 33 4four 55 66 77 (Прот.)(Prot.) -- -- Co - 20%, Cr - 30%, Al - 13%, Y - 0,6%, Ni - ост.Co - 20%, Cr - 30%, Al - 13%, Y - 0.6%, Ni - stop. Si - 12%, Ni - 10%, В - 1,6%, Al - ост.Si - 12%, Ni - 10%, B - 1.6%, Al - ost. -- -- 1one NbNb Y+PtY + Pt Cr - 18%, Al - 5%,
Y - 0,2%, Ni - ост.Cr - 18%, Al - 5%,
Y - 0.2%, Ni - ost. Si- 4,0%, Y - 1,0%, Al - ост.Si - 4.0%, Y - 1.0%, Al - ost. Nb, толщ. 0,1 мкмNb, thickness 0.1 μm Nb, толщ. 0,1 мкмNb, thickness 0.1 μm 22 YbYb Y+CrY + Cr 33 Yb+NbYb + nb Y+CrY + Cr Pt, толщ. 0,1 мкмPt, thickness 0.1 μm 4four PtPt NbNb 55 YY NbNb Cr - 30%, Al - 13%, Y - 0,65%, Ni - ост.Cr - 30%, Al - 13%, Y - 0.65%, Ni - ost. Si - 12,0%,
Y - 2,0%, Al - ост.Si - 12.0%
Y - 2.0%, Al - ost. Nb+Pt, толщ. 0,5 мкмNb + Pt, thickness 0.5 μm Nb, толщ. 2,0 мкмNb, thickness 2.0 μm 66 Y+PtY + Pt YbYb 77 Y+CrY + Cr YbYb Nb, толщ. 2,0 мкмNb, thickness 2.0 μm Cr, толщ. 0,1 мкмCr, thickness 0.1 μm 88 Y+CrY + Cr PtPt 99 Hf+NbHf + nb YY Cr - 22%, Al - 11%, Y - 0,5%, Ni - ост.Cr - 22%, Al - 11%, Y - 0.5%, Ni - ost. Si - 6,0%,
Y - 1,5%, Al - ост.Si - 6.0%
Y - 1.5%, Al - ost. Pt, толщ. 0,1 мкмPt, thickness 0.1 μm Pt+Cr, толщ. 2,0 мкмPt + Cr, thickness 2.0 μm 1010 La+Nb+YLa + Nb + Y Cr+SiCr + Si 11eleven Yb+NbYb + nb Yb+NbYb + nb Cr, толщ. 0,1 мкмCr, thickness 0.1 μm Nb+Cr, толщ. 2,0 мкмNb + Cr, thickness 2.0 μm 1212 Si+CrSi + Cr Hf+NbHf + nb 1313 YY YY Cr - 24%, Al - 8%,
Y - 0,4%, Ni - ост.Cr - 24%, Al - 8%,
Y - 0.4%, Ni - ost. Si - 8,0%,
Y - 1,0%, Al - ост.Si - 8.0%
Y - 1.0%, Al - ost. Pt+Cr, толщ. 2,0 мкмPt + Cr, thickness 2.0 μm Pt, толщ. 2,0 мкмPt, thickness 2.0 μm 14fourteen PtPt NbNb 15fifteen Cr+SiCr + Si PtPt Pt, толщ. 2,0 мкмPt, thickness 2.0 μm Nb+Pt, толщ. 0,5 мкмNb + Pt, thickness 0.5 μm 1616 NbNb Cr+SiCr + Si 1717 LaLa HfHf Cr - 26%, Al - 10%, Y - 0,3%, Ni - ост.Cr - 26%, Al - 10%, Y - 0.3%, Ni - ost. Si - 10%, Y - 2,0%, Al - ост.Si - 10%, Y - 2.0%, Al - ost. Cr, толщ. 2,0 мкмCr, thickness 2.0 μm Pt, толщ. 0,1 мкмPt, thickness 0.1 μm 18eighteen LaLa LaLa 1919 Yb+NbYb + nb YbYb Nb+Cr, толщ. 2,0 мкмNb + Cr, thickness 2.0 μm Cr, толщ. 2,0 мкмCr, thickness 2.0 μm 20twenty YbYb YbYb

Режимы обработки образцов и нанесения покрытия: ионная имплантация (Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием) при энергии ионов от 0,2 кэВ до 30 кэВ и дозе имплантации ионов от 10¹⁰ до 5·10²⁰ ион/см² (диффузионный отжиг в вакууме при температуре 400°С в течение 1 ч). Материал слоев и схема их чередования - согласно таблице 1.Modes of sample processing and coating: ion implantation (Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof) at ion energies from 0.2 keV to 30 keV and ion implantation dose from 10 ¹⁰ to 5 · 10 ²⁰ ion / cm ² (diffusion annealing in vacuum at a temperature of 400 ° C for 1 h). The material of the layers and their alternation scheme are according to table 1.

Толщины слоев составляли: по способу-прототипу первый слой толщиной 10 мкм, 40 мкм, 70 мкм и 80 мкм, второй слой - 5 мкм, 8 мкм, 60 мкм и 70 мкм. При формировании по предлагаемому способу толщина первого жаростойкого слоя составляла 10 мкм, 40 мкм, 70 мкм и 80 мкм, а количество микро- или нанослоев в жаростойком слое составлял от 3 до 200; толщина второго жаростойкого слоя составляла 5 мкм, 8 мкм, 60 мкм и 70 мкм, а количество микро- или нанослоев - от 3 до 1000.The layer thicknesses were: according to the prototype method, the first layer was 10 μm, 40 μm, 70 μm and 80 μm thick, the second layer was 5 μm, 8 μm, 60 μm and 70 μm. When forming according to the proposed method, the thickness of the first heat-resistant layer was 10 μm, 40 μm, 70 μm and 80 μm, and the number of micro- or nanolayers in the heat-resistant layer was from 3 to 200; the thickness of the second heat-resistant layer was 5 μm, 8 μm, 60 μm and 70 μm, and the number of micro- or nanolayers was from 3 to 1000.

Были также проведены испытания на выносливость и циклическую прочность образцов из никелевых сплавов ЦНК-7, ЦНК-21, ЖС-6, ЖС-6У, ЭИ-893 в условиях высоких температур (при 870-950°С) на воздухе. В результате проведенных испытаний было установлено следующее:The endurance and cyclic strength tests of samples made of nickel alloys TsNK-7, TsNK-21, ZhS-6, ZhS-6U, EI-893 were carried out at high temperatures (at 870-950 ° C) in air. As a result of the tests, the following was established:

условный предел выносливости (σ_-1) лопаток составляет:conditional endurance limit (σ _-1 ) of the blades is:

1) по известному способу - никелевые сплавы в среднем 230-250 МПа;1) by a known method - nickel alloys on average 230-250 MPa;

2) по предлагаемому способу никелевые сплавы в среднем 260-290 МПа (таблица 2).2) according to the proposed method, nickel alloys on average 260-290 MPa (table 2).

Таблица 2table 2 № группы образцовSample Group No. Никелевые сплавы, МПаNickel alloys, MPa № группы образцовSample Group No. Никелевые сплавы, МПаNickel alloys, MPa 1one 260-285260-285 11eleven 275-290275-290 22 265-290265-290 1212 280-300280-300 33 265-290265-290 1313 270-295270-295 4four 270-300270-300 14fourteen 275-290275-290 55 280-295280-295 15fifteen 265-290265-290 66 275-290275-290 1616 280-300280-300 77 260-290260-290 1717 280-295280-295 88 270-300270-300 18eighteen 270-280270-280 99 280-295280-295 1919 265-280265-280 1010 275-290275-290 20twenty 280-300280-300

Изотермическая жаростойкость покрытий оценивалась на образцах диаметром d=10 мм и длиной l=30 мм. Образцы покрытиями помещались в тигли и выдерживались на воздухе при температуре Т=1200°С. Жаростойкость покрытий оценивалась по характерному времени (τ) до появления первых очагов газовой коррозии или других дефектов, которые определялось путем визуального осмотра через каждые 50 часов испытаний при температуре 1200°С. Взвешивание образцов вместе с окалиной производилось через 500 и 1000 ч испытаний, при этом определялась величина удельного прироста массы образца на единицу его поверхности по сравнению с исходным весом ΔР, г/м². Полученные результаты представлены в таблице 3.The isothermal heat resistance of the coatings was evaluated on samples with a diameter of d = 10 mm and a length of l = 30 mm. Coated samples were placed in crucibles and kept in air at a temperature of T = 1200 ° C. The heat resistance of the coatings was evaluated by the characteristic time (τ) until the first foci of gas corrosion or other defects appeared, which was determined by visual inspection after every 50 hours of testing at a temperature of 1200 ° C. The samples were weighed together with the scale after 500 and 1000 hours of testing, and the specific increase in the mass of the sample per unit of its surface was determined in comparison with the initial weight ΔР, g / m ² . The results are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 № группы образцовSample Group No. Циклическая жаростойкость, цикл.Cyclical heat resistance, cycle. Изотермическая жаростойкость,Isothermal heat resistance, τ, чτ, h ΔР, г/м² ΔР, g / m ² 500 ч500 h 1000 ч1000 h 1one 22 33 4four 55 00 550550 350350 7,47.4 13,113.1 1one 750750 650650 6,16.1 10,410,4 22 700700 600600 5,85.8 9,89.8 33 800800 700700 6,36.3 10,110.1 4four 900900 750750 4,44.4 8,88.8 55 850850 700700 5,95.9 9,19.1 66 900900 850850 3,63.6 7,97.9 77 950950 850850 3,43.4 7,87.8 88 700700 600600 6,26.2 9,99.9 99 900900 850850 4,14.1 8,78.7 1010 800800 700700 5,75.7 10,210,2 11eleven 900900 800800 4,54,5 8,88.8 1212 750750 650650 5,65,6 9,79.7 1313 750750 600600 5,85.8 10,110.1 14fourteen 900900 800800 4,34.3 9,99.9 15fifteen 850850 750750 4,94.9 9,49,4 1616 900900 850850 4,44.4 8,88.8 1717 800800 700700 5,15.1 8,98.9 18eighteen 800800 650650 5,45,4 8,78.7 1919 850850 700700 5,35.3 9,39.3 20twenty 800800 700700 5,75.7 9,99.9

Стойкость покрытий к теплосменам оценивалась по количеству циклов, которые выдерживали покрытия до разрушения керамического слоя. Цикл термосмены представлял собой нагрев образца до 1150°С, температурную выдержку в течение 15 мин и охлаждение в воде до температуры 20°С. После каждого цикла теплосмены по наличию отслоений оценивалась стойкость покрытия. Данные по сравнительным испытаниям на термостойкость показали, что в среднем количество теплосмен до разрушения у покрытия-прототипа составило 36 циклов, а у покрытий, нанесенных по предлагаемому способу, - от 47 до 85 циклов.The resistance of coatings to heat exchanges was estimated by the number of cycles that the coatings withstood until the ceramic layer was destroyed. The thermal change cycle was the heating of the sample to 1150 ° C, temperature exposure for 15 minutes and cooling in water to a temperature of 20 ° C. After each heat exchange cycle, the resistance of the coating was evaluated by the presence of delamination. Data on comparative tests for heat resistance showed that on average the number of heat exchanges before failure in the coating of the prototype was 36 cycles, and for coatings deposited by the proposed method, from 47 to 85 cycles.

Повышение жаростойкости покрытий и предела выносливости лопаток из никелевых сплавов с покрытиями (таблицы 2 и 3) указывает на то, что при применении следующих вариантов нанесения теплозащитного покрытия на лопатки турбин газотурбинных двигателей и энергетических установок: подготовка поверхности пера лопатки под ионно-имплантационную обработку, ионно-имплантационная обработка поверхности лопатки ионами, выбранными из одного из следующих элементов: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием при энергии ионов от 0,2 кэВ до 30 кэВ и дозе имплантации ионов от 10¹⁰ до 5·10²⁰ ион/см²; формирование на лопатке первого жаростойкого слоя состава: Si - от 4,0% до 12,0%; Y - от 1,0 до 2,0%; Al - остальное, причем первый жаростойкий слой толщиной от 10 до 70 мкм наносят вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом с последующим диффузионным отжигом при температуре 1000-1050°С в течение от 2 до 5 часов в вакууме от 10^-3 до 10^-4 мм рт.ст., нанесение второго жаростойкого слоя вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом толщиной от 8 до 60 мкм состава Cr - от 18% до 30%, Al - от 5% до 13%, Y - от 0,2% до 0,65%, Ni - остальное; отжиг в вакууме от 10^-3 до 10^-4 мм рт.ст. при температуре 930-960°С в течение от 2 до 5 часов; нанесение газотермическим методом дополнительного подслоя толщиной от 5 до 20 мкм состава Cr - от 18% до 30%, Al - от 5% до 13%, Y - от 0,2% до 0,65%, Ni - остальное, внешнего теплозащитного слоя ZrO₂-Y₂O₃ и нанесение на него газотермическим методом керамического слоя толщиной от 50 до 300 мкм состава Y₂O₃-5…9 вес.%, ZrO₂ - остальное; отжиг лопатки с нанесенными слоями при температуре 1000-1050°С в течение от 2 до 5 часов в вакууме от 10^-3 до 10^-4 мм рт.ст., а также использование дополнительных приемов: перед нанесением второго жаростойкого слоя проводят ионную имплантацию ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием; нанесение первого жаростойкого слоя чередуют с периодической имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев; нанесение второго жаростойкого слоя чередуют с периодической имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев; перед нанесением первого жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 мкм до 2,0 мкм; перед нанесением второго жаростойкого слоя на поверхность первого жаростойкого слоя дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 мкм до 2,0 мкм; в качестве газотермического метода нанесения дополнительного подслоя и керамического слоя используют плазменный или газопламенный методы, - позволяют достичь технического результата заявляемого изобретения - повышения жаростойкости подслоя при одновременном повышении выносливости и циклической прочности деталей с защитными покрытиями.An increase in the heat resistance of coatings and the fatigue limit of nickel alloy blades with coatings (Tables 2 and 3) indicates that when applying the following options for applying a heat-protective coating to the blades of turbines of gas turbine engines and power plants: preparing the surface of the blade’s pen for ion implantation treatment, ion - implant treatment of the surface of the scapula with ions selected from one of the following elements: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof at an ion energy of 0.2 keV to 30 keV and a dose of implantation and ions of 10 ¹⁰ to 5 10 ²⁰ ions / cm ^2; the formation on the blade of the first heat-resistant layer of the composition: Si - from 4.0% to 12.0%; Y - from 1.0 to 2.0%; Al - the rest, and the first heat-resistant layer with a thickness of 10 to 70 microns is applied by vacuum ion-plasma, or electron-beam, or magnetron methods, followed by diffusion annealing at a temperature of 1000-1050 ° C for 2 to 5 hours in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm Hg, deposition of the second heat-resistant layer by vacuum ion-plasma, or electron-beam, or magnetron methods with a thickness of 8 to 60 microns of composition Cr - from 18% to 30%, Al - from 5% up to 13%, Y - from 0.2% to 0.65%, Ni - the rest; vacuum annealing from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm Hg at a temperature of 930-960 ° C for 2 to 5 hours; application of an additional sublayer with a thermal composition of 5 to 20 μm in a gas thermal method with a Cr composition from 18% to 30%, Al from 5% to 13%, Y from 0.2% to 0.65%, Ni the rest, an external heat-protective layer ZrO ₂ -Y ₂ O ₃ and applying a ceramic layer with a thickness of 50 to 300 microns of Y ₂ O ₃ -5 ... 9 wt.% By gas thermal method, ZrO ₂ - the rest; annealing the blades with the deposited layers at a temperature of 1000-1050 ° C for 2 to 5 hours in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm Hg, as well as the use of additional techniques: before applying the second heat-resistant layer, ion implantation is carried out by ions Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof; the application of the first heat-resistant layer is alternated with periodic implantation with Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si ions, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers; the application of the second heat-resistant layer is alternated with periodic implantation with ions of Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers; before applying the first heat-resistant layer, a layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1 μm to 2.0 μm is additionally applied to the surface of the blade; before applying the second heat-resistant layer to the surface of the first heat-resistant layer, an additional layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1 μm to 2.0 μm is additionally applied; as a gas-thermal method for applying an additional sublayer and a ceramic layer, plasma or gas-flame methods are used to achieve the technical result of the claimed invention — to increase the heat resistance of the sublayer while increasing the endurance and cyclic strength of parts with protective coatings.

Claims

1. Способ формирования теплозащитного покрытия на лопатке турбины из жаропрочного никелевого сплава, включающий подготовку поверхности пера лопатки под ионно-имплантационную обработку, ионно-имплантационную обработку поверхности лопатки, формирование на ней первого жаростойкого слоя, нанесение второго жаростойкого слоя и нанесение внешнего теплозащитного слоя ZrO₂-Y₂O₃ на поверхность пера лопатки, отличающийся тем, что ионно-имплантационную обработку поверхности лопатки производят ионами, выбранными из одного из следующих элементов: Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, или их сочетанием при энергии ионов от 0,2 кэВ до 30 кэВ и дозе имплантации ионов от 10¹⁰ до 5·10²⁰ ион/см², формирование первого жаростойкого слоя осуществляют из сплава, вес.%: Si 4,0-12,0, Y 1,0-2,0, Al - остальное, толщиной 10-70 мкм вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом, с последующим диффузионным отжигом при температуре 1000-1050°С в течение 2-5 ч в вакууме от 10^-3 до 10^-4 мм рт.ст., нанесение второго жаростойкого слоя осуществляют из сплава, вес.%: Cr 18-30, Al 5-13, Y 0,2-0,65, Ni - остальное, толщиной 8-60 мкм вакуумным ионно-плазменным, или электронно-лучевым, или магнетронным методом, вновь подвергают отжигу в вакууме от 10^-3 до 10^-4 мм рт.ст., при температуре 930-960°С в течение 2-5 ч, затем наносят дополнительный подслой из сплава, вес.%: Cr 18-30, Al 5-13, Y 0,2-0,65%, Ni - остальное, толщиной 5-20 мкм газотермическим методом, теплозащитный слой наносят из сплава, вес.%: Y₂O₃ 5-9, ZrO₂ - остальное, толщиной 50-300 мкм газотермическим методом, после чего лопатку с нанесенными слоями подвергают отжигу при температуре 1000-1050°С в течении 2-5 ч в вакууме 10^-3-10^-4 мм рт.ст.1. A method of forming a heat-resistant coating on a turbine blade of a heat-resistant nickel alloy, including preparing the surface of the blade pen for ion implant treatment, ion-implant treatment of the surface of the blade, forming a first heat-resistant layer on it, applying a second heat-resistant layer and applying an external heat-protective layer ZrO ₂ -Y ₂ O ₃ on the surface of the feather of the scapula, characterized in that the ion-implantation treatment of the surface of the scapula is carried out by ions selected from one of the following elements : Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof at an ion energy of 0.2 keV to 30 keV and an ion implantation dose of 10 ¹⁰ to 5 · 10 ²⁰ ion / cm ² , the formation of the first the heat-resistant layer is made of alloy, wt.%: Si 4.0-12.0, Y 1.0-2.0, Al - the rest, a thickness of 10-70 μm, a vacuum ion-plasma, or electron beam, or magnetron method , followed by diffusion annealing at a temperature of 1000-1050 ° C for 2-5 hours in vacuum from 10 ^-3 to 10 ^-4 mm Hg, the second heat-resistant layer is applied from an alloy, wt.%: Cr 18-30 , Al 5-13, Y 0.2-0.65, Ni - the rest, with a thickness of 8-60 microns, vacuum ion-p azmennym, or electron beam or magnetron sputtering, again annealed in a vacuum of 10 ^-3 to 10 ^-4 mmHg at a temperature of 930-960 ° C for 2-5 h, is then applied to an additional underlayer alloy , wt.%: Cr 18-30, Al 5-13, Y 0.2-0.65%, Ni - the rest, 5-20 microns thick by the gas thermal method, a heat-protective layer is applied from the alloy, wt.%: Y ₂ O ₃ 5-9, ZrO ₂ - the rest, with a thickness of 50-300 μm, by the thermal method, after which the blade with the deposited layers is annealed at a temperature of 1000-1050 ° C for 2-5 hours in a vacuum of 10 ^-3 -10 ^-4 mm RT .art.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением второго жаростойкого слоя проводят ионную имплантацию ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием.2. The method according to claim 1, characterized in that before applying the second heat-resistant layer, ion implantation is carried out with ions of Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение первого жаростойкого слоя чередуют с имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев.3. The method according to claim 1, characterized in that the application of the first heat-resistant layer is alternated with implantation with Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si ions, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение второго жаростойкого слоя чередуют с имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев.4. The method according to claim 1, characterized in that the application of the second heat-resistant layer is alternated with implantation with ions of Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что нанесение второго жаростойкого слоя чередуют с имплантацией ионами Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si или их сочетанием, которую проводят до образования микро- или нанослоев.5. The method according to claim 3, characterized in that the application of the second heat-resistant layer is alternated with implantation with Nb, Pt, Yb, Y, La, Hf, Cr, Si ions, or a combination thereof, which is carried out before the formation of micro- or nanolayers.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением первого жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной 0,1-2,0 мкм.6. The method according to claim 1, characterized in that before applying the first heat-resistant layer on the surface of the blade additionally apply a layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1-2.0 μm.

7. Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что перед нанесением первого жаростойкого слоя на поверхность лопатки дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 мкм до 2,0 мкм.7. The method according to any one of claims 2-5, characterized in that before applying the first heat-resistant layer, a layer of Nb, Pt, Cr or a combination thereof with a thickness of 0.1 μm to 2.0 μm is additionally applied to the surface of the blade.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением второго жаростойкого слоя на поверхность первого жаростойкого слоя дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной 0,1-2,0 мкм.8. The method according to claim 1, characterized in that before applying the second heat-resistant layer to the surface of the first heat-resistant layer, an additional layer of Nb, Pt, Cr, or a combination thereof, with a thickness of 0.1-2.0 μm is additionally applied.

9. Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что перед нанесением второго жаростойкого слоя на поверхность первого жаростойкого слоя дополнительно наносят слой из Nb, Pt, Cr или их сочетания толщиной от 0,1 до 2,0 мкм.9. The method according to any one of paragraphs.2-5, characterized in that before applying the second heat-resistant layer to the surface of the first heat-resistant layer, an additional layer of Nb, Pt, Cr, or a combination thereof, from 0.1 to 2.0 microns thick is applied.

10. Способ по любому из пп.1-6, 8, отличающийся тем, что в качестве газотермического метода нанесения дополнительного подслоя и теплозащитного слоя используют плазменный или газоплазменный методы.10. The method according to any one of claims 1 to 6, 8, characterized in that the plasma or gas-plasma methods are used as the gas-thermal method for applying an additional sublayer and heat-protective layer.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве газотермического метода нанесения дополнительного подслоя и теплозащитного слоя используют плазменный или газоплазменный методы.11. The method according to claim 7, characterized in that the plasma or gas-plasma methods are used as the gas-thermal method for applying an additional sublayer and heat-protective layer.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве газотермического метода нанесения дополнительного подслоя и теплозащитного слоя используют плазменный или газоплазменный методы. 12. The method according to claim 8, characterized in that the plasma or gas-plasma methods are used as the gas-thermal method for applying an additional sublayer and heat-protective layer.