TY - JOUR
T1 - Применение разработанной методики оценки кавитационного воздействия для анализа эрозионной стойкости металлокерамических газотермических покрытий
AU - Алван, Хуссам Лефта Алван
AU - Макаров, Алексей Викторович
AU - Соболева, Наталья Николаевна
AU - Коробов, Юрий Станиславович
AU - Шумяков, Валентин Иванович
AU - Лежнин, Никита Владимирович
AU - Завалишин, В. А.
N1 - Funding Information:
Acknowledgments: The research was conducted as part of the government task of the M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences on Topics № АААА-А18-118020190116-6, № АААА-А19-119070490049-8 and the Institute of Engineering Science of the Ural Branch of RAS on Topic № AAAA-A18-118020790147-4. This research was supported by Project No. IRA-SME-66316 «cladHEA+» under the M-ERA.NET, Call 2019-II program. Experimental studies were conducted using the «Plastometry» common use center equipment of the Institute of Engineering Science of the Ural Branch of RAS, Ekaterinburg.
Publisher Copyright:
© 2021 Izdatel'stvo Kalvis. All rights reserved.
PY - 2021
Y1 - 2021
N2 - Многие детали машин, работающие в контакте с быстротекущим потоком жидкостей (например, лопасти турбины гидростанций, клапаны, лопасти крыльчатки насосов, корабельные винты, системы охлаждения различных агрегатов и т.п.), подвергаются одному из видов износа - кавитационной эрозии. Исключение или уменьшение кавитационной эрозии является важной задачей, так как позволяет достичь большого экономического эффекта. В данном исследовании использована разработанная и запатентованная методика для оценки стойкости металлокерамических газотермических покрытий (WC-10Co4Cr и WC-20CrC-7Ni) против кавитационной эрозии. Для получения металлокерамических покрытий использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления. Цель работы состояла в испытании новой методики оценки стойкости покрытий против кавитационного воздействия, которая отличается от стандартного метода расположением испытуемого образца относительно жидкости, используемой при испытании. Кроме того, проведен анализ структуры полученных покрытий в исходном состоянии перед испытаниями и изучено их поведение после кавитационного воздействия с применением растровой электронной микроскопии. Критерий потери объема материала в процессе кавитационного воздействия был использован для оценки стойкости покрытий. Результаты проведенных испытаний показали, что покрытие WC-20CrC-7Ni имеет несколько более высокую кавитационную стойкость по сравнению с составом WC-10Co4Cr, несмотря на его немного меньшую среднюю твердость (850±90 HV0,5 против 950±60 HV0,5). Исследование поверхности и поперечных сечений покрытий показало, что они характеризуются разными механизмами эрозионного разрушения. Можно сделать вывод, что наличие дефектов (пор) в структуре покрытий является основной причиной, способствующей снижению их стойкости против кавитационной эрозии. Таким образом, разработанная методика доказала свою эффективность при получении экспериментальных данных для анализа кавитационного износа металлокерамических газотермических покрытий.
AB - Многие детали машин, работающие в контакте с быстротекущим потоком жидкостей (например, лопасти турбины гидростанций, клапаны, лопасти крыльчатки насосов, корабельные винты, системы охлаждения различных агрегатов и т.п.), подвергаются одному из видов износа - кавитационной эрозии. Исключение или уменьшение кавитационной эрозии является важной задачей, так как позволяет достичь большого экономического эффекта. В данном исследовании использована разработанная и запатентованная методика для оценки стойкости металлокерамических газотермических покрытий (WC-10Co4Cr и WC-20CrC-7Ni) против кавитационной эрозии. Для получения металлокерамических покрытий использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления. Цель работы состояла в испытании новой методики оценки стойкости покрытий против кавитационного воздействия, которая отличается от стандартного метода расположением испытуемого образца относительно жидкости, используемой при испытании. Кроме того, проведен анализ структуры полученных покрытий в исходном состоянии перед испытаниями и изучено их поведение после кавитационного воздействия с применением растровой электронной микроскопии. Критерий потери объема материала в процессе кавитационного воздействия был использован для оценки стойкости покрытий. Результаты проведенных испытаний показали, что покрытие WC-20CrC-7Ni имеет несколько более высокую кавитационную стойкость по сравнению с составом WC-10Co4Cr, несмотря на его немного меньшую среднюю твердость (850±90 HV0,5 против 950±60 HV0,5). Исследование поверхности и поперечных сечений покрытий показало, что они характеризуются разными механизмами эрозионного разрушения. Можно сделать вывод, что наличие дефектов (пор) в структуре покрытий является основной причиной, способствующей снижению их стойкости против кавитационной эрозии. Таким образом, разработанная методика доказала свою эффективность при получении экспериментальных данных для анализа кавитационного износа металлокерамических газотермических покрытий.
KW - Cavitation erosion
KW - Cermet coatings
KW - Microstructure
KW - Thermal spraying
KW - Ultrasonic cavitation test
KW - WC–10Co4Cr
KW - WC–20CrC–7Ni
UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46589901
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85119486938&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.17073/1997-308X-2021-3-62-70
DO - 10.17073/1997-308X-2021-3-62-70
M3 - Статья
VL - 15
SP - 62
EP - 70
JO - Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия
JF - Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия
SN - 1997-308X
IS - 3
ER -