Применение разработанной методики оценки кавитационного воздействия для анализа эрозионной стойкости металлокерамических газотермических покрытий

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.