Применение концепции аддитивности циклической долговечности для определения ресурса дисков авиадвигателей из гранулируемых сплавов

Предложен подход к определению ресурса дисков авиационных газотурбинных двигателей (АГТД) из гранулируемых сплавов на основе концепции аддитивности циклической долговечности с учётом долговечности до образования трещин малоцикловой усталости (МЦУ) и долговечности при развитии этих трещин (живучести дисков). Проведены комплексные исследования, включающие анализ металлургических дефектов в очагах развития трещин МЦУ в дисках АГТД, микрофрактографическое реконструирование кинетики трещин, математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния (НДС) дисков. На основании анализа результатов этих исследований установлена связь между размером, типом и местоположением дефектов, наработкой до появления трещин МЦУ от этих дефектов, периодом роста указанных трещин, характеристиками НДС и температурой диска в области зарождения трещин. Проведён сравнительный анализ дефектов в гранулируемом никелевом сплаве, изготовленном по разным технологиям (при различном максимальном размере гранул). Показано, что максимальный размер дефектов и их количество в единице объёма сплава значительно снижаются при уменьшении размера гранул. В то же время количество дефектов в критических зонах дисков АГТД даже при минимальном размере гранул остаётся достаточно большим и для оценки ресурса живучести дисков следует применять детерминированный подход, рассчитывая период устойчивого роста трещины МЦУ в критической зоне диска от начального размера, равного максимальному размеру дефекта.