kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-1(13)-43kaz44-729Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИИ НАПЫЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УПРОЧНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙUTILIZING DETONATION SPRAYING IN THE PROCESS OF FORTIFYING COMPONENTS WITHIN POWER PLANT TECHNOLOGYhttps://orcid.org/0000-0003-1570-0301МаулетМ.MauletM.

Меруерт Маулет – старший научный сотрудник научно-исследовательский центра «Инженерия поверхности и трибология» 

 070002, Казахстан, г. Усть-Каменогорск, ул. Шакарима, 148 

Meruyert Maulet – senior researcher of scientific research center «Surface Engineering and Tribology» 

 070002, Kazakhstan, Ust-Kamenogorsk, st. Shakarim, 148 

maulet_meruert@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5990-7123РахадиловБ. К.RakhadilovB. K.

Бауыржан Корабаевич Рахадилов– ассоциированный профессор кафедры «Физики и технологий»; директор  

 070002, Казахстан, г. Усть-Каменогорск, ул. Шакарима, 148 

 070010, Казахстан, г. Усть-Каменогорск, ул. Гоголя, 7Г 

Bauyrzhan Korabaevich Rakhadilov– Associate Professor of the Department of Physics and Technology; director 

 070002, Kazakhstan, Ust-Kamenogorsk, st. Shakarim, 148 

 070010, Kazakhstan, Ust-Kamenogorsk, st. Gogol, 7G 

rakhadilovb@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5461-9568ВиелебаВ.WielebaW.

Войцех Виелеба – доктор технических наук, профессор 

50-370, Польша, г. Вроцлав, ул. Выбжеже Выспянского, 27 

Wojciech Wieleba – Doctor of Technical Sciences, Professor  

50-370, Poland, Wroclaw, st. Wybrzeże Wyspiańskiego, 27 

wojciech.wieleba@pwr.edu.plhttps://orcid.org/0000-0001-6421-2000СагдолдинаЖ. Б.SagdoldinaZh. B.

Жулдыз Болаткызы Сагдолдина – старший научный сотрудник научноисследовательский центра «Инженерия поверхности и трибология» 

 070002, Казахстан, г. Усть-Каменогорск, ул. Шакарима, 148 

Zhuldyz Bolatkyzy Sagdoldina – senior researcher of scientific research center «Surface Engineering and Tribology» 

 070002, Kazakhstan, Ust-Kamenogorsk, st. Shakarim, 148 

sagdoldina@mail.ruНАО «Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова»КазахстанSarsen Amanzholov East Kazakhstan UniversityKazakhstanНАО «Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова»; ТОО «PlasmaScience»КазахстанSarsen Amanzholov East Kazakhstan University; PlasmaScience LLPKazakhstanВроцлавский университет науки и технологийПольшаWroclaw University of Science and TechnologyPolandНАО «Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова»КазахстанSarsen Amanzholov East Kazakhstan UniversityKazakhstan20242903202401(13)347352Copyright © Маулет М., Рахадилов Б.К., Виелеба В., Сагдолдина Ж.Б., 20242024Маулет М., Рахадилов Б.К., Виелеба В., Сагдолдина Ж.Б.Maulet M., Rakhadilov B.K., Wieleba W., Sagdoldina Z.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/729

В статье рассматриваются проблемы, связанные с повышением эксплуатационных характеристик компонентов энергетической установки. Исследования, проведенные различными авторами, показывают, что при улучшении эксплуатационных характеристик этих деталей детонационное напыление обеспечивает превосходные результаты благодаря низкой пористости, высокой прочности и крепкому сцеплению получаемых покрытий. Также рассматриваются преимущества использования покрытий на основе Ni-Cr-Al с высокой стойкостью к окислению. В рамках исследования проводится получение градиентных структурированных покрытий на основе Ni-Cr-Al с применением методов детонационного напыления, а также изучается их фазовый состав и микроструктура. Изменяя технологические параметры во время напыления, мы добились контроля над свойствами получаемых градиентных покрытий. Анализ элементного состава с помощью метода EDS показал, что градиентные покрытия Ni–Cr–Al обладают структурированным градиентом, при котором концентрация алюминия постепенно повышается от подложки к поверхности покрытия. Таким образом, градиентное покрытие Ni–Cr–Al обеспечило наличие фаз NiCr с поверхностью из NiAl, обладающей высокой твердостью и износостойкостью.

The article addresses challenges related to enhancing the performance characteristics of power plant components. Research conducted by different authors demonstrates that when aiming to enhance the operational qualities of these parts, detonation spraying yields superior outcomes owing to its low porosity, high strength, and strong adhesion of the coatings produced. Also benefits of employing Ni-Cr-Al-based coatings as high oxidation resistant coating. The study involves the acquisition of Ni-Cr-Al-based gradient structured coatings using detonation spraying techniques. Investigated their phase composition and microstructures. By modifying the technological parameters during spraying, we achieved control over the properties of the resulting gradient coatings. Analysis of the elemental composition via the EDS method revealed that the Ni–Cr–Al gradient coatings possess a structured gradient, wherein the aluminum concentration progressively rises from the substrate towards the surface of the coating. The Ni–Cr–Al gradient coating thereby obtained the presence of phases NiCr with a surface of NiAl that has a high hardness and wear resistance.

энергетическая установказащитное покрытиедетонационное напылениеNi-Cr-Al покрытиеградиентная структураpower plantprotective coatingdetonation sprayingNi-Cr-Al coatinggradient structureThis paper was performed within the grant financing of scientific research of the Committee of Science of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. Grant АР13068364.ReferencesSukhjinder S. A review on protection of boiler tube steels with thermal spray coatings from hot corrosion / S. Sukhjinder, G. Khushdeep, B. Rakesh // Materials Today Proceedings. – 2022. – Vol. 56. – P. 379–383. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.01.219.Sukhjinder S. A review on protection of boiler tube steels with thermal spray coatings from hot corrosion / S. Sukhjinder, G. Khushdeep, B. Rakesh // Materials Today Proceedings. – 2022. – Vol. 56. – P. 379–383. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.01.219.Ghadami F. Microstructural characteristics and oxidationvehavior of the modified MCrAlX coatings: A critical review / F. Ghadami, A. Sabour Rouh Aghdam, S. Ghadami // Vacuum. – 2021. – Vol.185. – P. 109980. DOI: 10.1016/j.vacuum.2020.109980.Ghadami F. Microstructural characteristics and oxidationvehavior of the modified MCrAlX coatings: A critical review / F. Ghadami, A. Sabour Rouh Aghdam, S. Ghadami // Vacuum. – 2021. – Vol.185. – P. 109980. DOI: 10.1016/j.vacuum.2020.109980.Ulianitsky V.Y. Computer-controlled detonation spraying: Flexible control of the coating chemistry and microstructure / V.Y. Ulianitsky, D.V. Dudina, A. Shtertser, I. Smurov // Metals. – 2019. – Vol. 12. – P. 1244. DOI: 10.3390/met9121244.Ulianitsky V.Y. Computer-controlled detonation spraying: Flexible control of the coating chemistry and microstructure / V.Y. Ulianitsky, D.V. Dudina, A. Shtertser, I. Smurov // Metals. – 2019. – Vol. 12. – P. 1244. DOI: 10.3390/met9121244.Rakhadilov B. Structure and tribological properties of Ni-Cr-Al based gradient coating prepared by detonation spraying / B. Rakhadilov, M. Maulet, M. Abilov et al // Coatings. – 2021. – Vol. 11. – P. 218. DOI: 10.3390/coatings11020218.Rakhadilov B. Structure and tribological properties of Ni-Cr-Al based gradient coating prepared by detonation spraying / B. Rakhadilov, M. Maulet, M. Abilov et al // Coatings. – 2021. – Vol. 11. – P. 218. DOI: 10.3390/coatings11020218.Bedzinski R. Biomechanika inzynierska: Zagadnienia wybrane. Oficyne Wydawnictwo Politechiki Wroclawskiej / R. Bedzinski. – Wroclaw, 1997. – 330 p.Bedzinski R. Biomechanika inzynierska: Zagadnienia wybrane. Oficyne Wydawnictwo Politechiki Wroclawskiej / R. Bedzinski. – Wroclaw, 1997. – 330 p.Bradford L. Fatigue crack propagation resistance of highly crosslinked polyethylene / L. Bradford, D. Baker, M.D. Ries, L.A. Pruitt // Clinical prthopaedics and related research. – 2004. – Vol.429. – P. 68-72. DOI: 10.1097/01.blo.0000150124.34906.34.Bradford L. Fatigue crack propagation resistance of highly crosslinked polyethylene / L. Bradford, D. Baker, M.D. Ries, L.A. Pruitt // Clinical prthopaedics and related research. – 2004. – Vol.429. – P. 68-72. DOI: 10.1097/01.blo.0000150124.34906.34.Capanidis D. Assessment of polyoxymethylene (POM) degradation occurring during its friction again steel / D. Capanidis, Tribologia. – 2002. – P. 801-809.Capanidis D. Assessment of polyoxymethylene (POM) degradation occurring during its friction again steel / D. Capanidis, Tribologia. – 2002. – P. 801-809.Charnley J. The optimum size of prosthetic heads in relation to the wear of plastic sockets in total replacement of the hip / J. Charnley, A. Kamangar, M.D. Longfield // Medical and biological engineering. – 1969. – Vol. 7. – P. 31-39. DOI: 10.1007/BF02474667.Charnley J. The optimum size of prosthetic heads in relation to the wear of plastic sockets in total replacement of the hip / J. Charnley, A. Kamangar, M.D. Longfield // Medical and biological engineering. – 1969. – Vol. 7. – P. 31-39. DOI: 10.1007/BF02474667.Ciuprina F. Polyethylene crosslinking and water treeing / F. Ciuprina, G. Teissèdre, J.C. Filippini // Polymer. – 2001. – Vol.42. – P. 7841-7846. DOI: 10.1016/S0032-3861(01)00264-6.Ciuprina F. Polyethylene crosslinking and water treeing / F. Ciuprina, G. Teissèdre, J.C. Filippini // Polymer. – 2001. – Vol.42. – P. 7841-7846. DOI: 10.1016/S0032-3861(01)00264-6.Corni I. Electrophoretic deposition of PEEK-nano alumina composite coatings on stainless steel / I. Corni, N. Neumann, S. Novak et al // Surface and coatings technology. – 2009. – Vol.203. – P. 1349-1359. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2008.11.005.Corni I. Electrophoretic deposition of PEEK-nano alumina composite coatings on stainless steel / I. Corni, N. Neumann, S. Novak et al // Surface and coatings technology. – 2009. – Vol.203. – P. 1349-1359. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2008.11.005.Judet J. The use of an artificial femoral head for arthroplasty of the hip joint / J. Judet, R. Judet // The journal of bone and joint surgery british. – 1950. – Vol.32-B. – P. 166-173. DOI: 10.1302/0301-620X.32B2.166.Judet J. The use of an artificial femoral head for arthroplasty of the hip joint / J. Judet, R. Judet // The journal of bone and joint surgery british. – 1950. – Vol.32-B. – P. 166-173. DOI: 10.1302/0301-620X.32B2.166.Kang J.S. Measurement of polyethylene wear in total hip arthroplasty: accuracy versus ease of use / J.S. Kang, S.R. Park, E. Ebramzadeh, L.D. Dorr // Yonsei medical journal. – 2003. – Vol. 44(3). – P. 473-478. DOI: 10.3349/ymj.2003.44.3.473.Kang J.S. Measurement of polyethylene wear in total hip arthroplasty: accuracy versus ease of use / J.S. Kang, S.R. Park, E. Ebramzadeh, L.D. Dorr // Yonsei medical journal. – 2003. – Vol. 44(3). – P. 473-478. DOI: 10.3349/ymj.2003.44.3.473.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.