Розробка матеріалознавчих принципів створення та мікролегування ітрієм зносостійких наплавочних матеріалів з аустенітною матрицею - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук РОЗРОБКА МАТЕРІАЛОЗНАВЧИХ ПРИНЦИПІВ СТВОРЕННЯ ТА МІКРОЛЕГУВАННЯ ІТРІЄМ ЗНОСОСТІЙКИХ НАПЛАВОЧНИХ МАТЕРІАЛІВ З АУСТЕНІТНОЮ МАТРИЦЕЮНауковий керівник кандидат технічних наук, доцент: Грешта Віктор Леонідович, Запорізький національний технічний університет, доцент кафедри “Фізичне матеріалознавство” Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Луньов Валентин Васильович, Запорізький національний технічний університет, зав. кафедри „Машини і технологія ливарного виробництва” кандидат технічних наук, доцент Шейченко Галина Валентинівна, Приазовський державний технічний університет, доцент кафедри „Матеріалознавство” Захист відбудеться 10.02.2009 р. о 1330 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д17.052.01 у Запорізькому національному технічному університеті за адресою: 69063, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Запорізького національного технічного університету за адресою: 69063, м.Кавітаційно-корозійне зношування має місце у високошвидкісній гідротехниці, яка працює в агресивних середовищах, та виникає на основних вузлах технологічного обладнання харчових, титаномагнієвих, хімічних виробництв, а також виробництв рідкоземельних металів. Але питання, повязані з підвищенням стійкості металевих деталей в умовах спільного впливу кавітації й корозії, на цей час не достатньо вивчені, а можливості підвищення ресурсу служби деталей ще мало реалізуються на виробництві. Дисертаційна робота виконана відповідно із планами досліджень, які виконувались на кафедрах “Обладнання та технологія зварювального виробництва” і “Технологія машинобудування” Запорізького національного технічного університету щодо створення нових економнолегованих сталей і сплавів з підвищеною кавітаційно-корозійною стійкістю. У звязку з цим сформульовані такі основні завдання дослідження: - визначити типові закономірності процесів руйнування деталей конструкцій в умовах спільної дії кавітації і корозії; Здобувачем запропоновано ймовірний механізм руйнування деталей конструкцій в умовах спільної дії кавітації і корозії, розроблена конструкція установки та методика дослідження кавітаційно-корозійного зношування нержавіючих сталей і сплавів з аустенітною матрицею, підготовлено і виконано комплекс досліджень корозійної, кавітаційної та кавітаційно-корозійної стійкості нержавіючих сталей і сплавів з аустенітною матрицею, а також корозійно-електрохімічної поведінки наплавлених матеріалів, мікролегованих ітрієм у концентрованих розчинах сірчаної кислоти.Встановлено ймовірний механізм кавітаційно-корозійного зношування, який відображає комплексний вплив кавітації і корозії на процес руйнування сталей і сплавів. Багатократна мікроударна взаємодія та постійне змивання продуктів корозії з поверхні призводять до лавиноподібного руйнування деталей і вузлів машин. На підставі аналізу шляхів підвищення надійності деталей, що експлуатуються при кавітаційно-корозійному зношуванні визначено, що одним з ефективних засобів збільшення стійкості є використання недорогих матеріалів з нанесенням на поверхню захисних зносостійких шарів. Також відмічено, що одним із способів підвищення кавітаційно-корозійної стійкості може бути модифікування сталей РЗМ, зокрема Y, який сприяє стабілізації та подрібненню структури, зниженню хімічної неоднорідністі наплавленого матеріалу, модифікуванню структури та очищенню обємів зерен і зерномежових ділянок. Лабораторні дослідження кавітаційної, корозійної і кавітаційно-корозійної стійкості наплавлених матеріалів та декількох стандартних нержавіючих сталей і сплавів Fe-Cr-Ni, Fe-Cr-Ni-Mo і Fe-Cr-Ni-Mo-Cu-систем легування, рекомендованих як для роботи в умовах мікроударної дії, так і під впливом концентрованих розчинів сірчаної кислоти, дозволили встановити характер взаємодії хімічного складу й показників стійкості, а також встановити направлення досліджень з оптимізації системи легування.В роботі отримали подальший розвиток наукові принципи створення нових кавітаційно-корозійностійких наплавочних матеріалів, сформовані на основі якісного і кількісного аналізу впливу вагових співвідношень легувальних елементів на фазовий склад, зеренну будову, а також топографію і морфологію надлишкових фаз. Запропоновано механізм ймовірного руйнування нержавіючих сталей і сплавів при кавітаційно-корозійному зношуванні. Під впливом мікроударних навантажень відбувається руйнування пасивного оксидного шару з одночасним кумулятивним впливом переважно у приграничній області та на границі зерен, що призводить до інтенсивного кавітаційно-корозійного зношування деталей. У свою чергу, руйнування оксидного шару на поверхні деталей і руйнування приграничних зон провокує реалізацію одночасно трьох видів корозії: структурно-вибіркової, корозійного розтріскування під напруженням та загальної корозії.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ