Zwiększanie odporności kawitacyjnej stopów metali przez napawanie powłok

Mirosław Szala, Tadeusz Hejwowski

Abstrakt


W pracy przedstawiono wyniki pomiarów odporności na zużycie kawitacyjne powłok NiCrBSi oraz powłoki stellitowej. Powłoki na osnowie niklu wykonano metodą napawania płomieniowo-proszkowego, na osnowie kobaltu metodą TIG. Badania kawitacyjne wykonano na stanowisku wibracyjnym zgodnie z normą ASTM G-32. Na podstawie badań makroskopowych oraz przy użyciu mikroskopii elektronowej dokonano identyfikacji mechanizmu zużywania powłok. Określono cechy i właściwości wytworzonych powłok sprzyjające ich odporności kawitacyjnej. Powłoki na osnowie niklu wykazują wysoką odporność kawitacyjną i mogą być stosowane w celu zwiększania odporności elementów maszyn przepływowych. 

Improvement of cavitation erosion resistance of metal alloys by pad welding of coatings 

Abstract

In the work results of cavitation erosion test of NiCrB- Si and stellite coatings were presented. Nickel based coatings were pad welded with the oxy-acetylene powder torch, cobalt based with TIG method. Cavitation tests were conducted on vibratory test rig according do ASTM G-32 standard. The cavitation erosion mechanism was examined by using macroscopic and SEM microscopy observation. The influence of the microstructure fea- tures and properties of produced coatings on cavitation erosion resistance was investigated. Presented coatings can be applied to increase erosion resistance of fluid machine elements. 




Słowa kluczowe


powłoki na osnowie niklu i kobaltu; powłoka NiCrBSi; erozja kawitacyjna; metoda płomieniowo-proszkowa; nickel and cobalt based coatings; NiCrBSi coating; cavitation erosion; flame-powder pad welding

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


T. Okada, Y. Iwai, A. Yamamoto, A study of cavitation erosion of cast iron, Wear. 84 (1983) 297–312. doi:10.1016/0043-1648(83)90271-5.

S. Hattori, T. Kitagawa, Analysis of cavitation erosion resistance of cast iron and nonferrous metals based on database and comparison with carbon steel data, Wear. 269 (2010) 443–448. doi:10.1016/j. wear.2010.04.031.

K. Steller, O mechanizmie niszczenia materiałów podczas kawitacji, IMP PAN, 1983.

W.J. Tomlinson, M.G. Talks, Laser surface processing and the cavitation erosion of a 16 wt.% Cr white cast iron, Wear. 139 (1990) 269– 284. doi:10.1016/0043-1648(90)90050-K.

M. Dojcinovic, O. Eric, D. Rajnovic, L. Sidjanin, S. Balos, Effect of austempering temperature on cavitation behaviour of unalloyed ADI material, Materials Characterization. 82 (2013) 66–72. doi:10.1016/j. matchar.2013.05.005.

W.J. Tomlinson, M.G. Talks, Cavitation erosion of heat-treated low alloy cast irons, Wear. 137 (1990) 143–146. doi:10.1016/0043- 1648(90)90023-4.

S.P. Gadag, M.N. Srinivasan, Cavitation erosion of laser-melted ductile iron, Journal of Materials Processing Technology. 51 (1995) 150– 163. doi:10.1016/0924-0136(94)01601-V.

G.L. García, V. López-Ríos, A. Espinosa, J. Abenojar, F. Velasco, A. Toro, Cavitation resistance of epoxy-based multilayer coatings: Surface damage and crack growth kinetics during the incubation stage, Wear. 316 (2014) 124–132. doi:10.1016/j.wear.2014.04.007.

N. Qiu, L. Wang, S. Wu, D.S. Likhachev, Research on cavitation erosion and wear resistance performance of coatings, Engineering Failure Analysis. 55 (2015) 208–223. doi:10.1016/j.engfailanal.2015.06.003.

M. Szkodo, Erozja kawitacyjna materiałów konstrukcyjnych metalowych, Wydawn. Politechniki Gdańskiej, 2008.

T. Hejwowski, Nowoczesne powłoki nakładane cieplnie odporne na zużycie ścierne i erozyjne, Lublin University of Technology, 2013. http://bc.pollub.pl/dlibra/docmetadata?id=4059.

M. Szala, T. Hejwowski, Odporność kawitacyjna powłok na osnowie niklu napawanych metodą płomieniowo-proszkową, Przegląd Spawalnictwa. (n.d.).

ASTM G32-03 Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus, ASTM International, 2003.

PN-86/H-04427 Erozja kawitacyjna: Badanie odporności materiałów metodą wibracyjną, Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości, Warszawa, 1986.

S.C. Li, Cavitation of Hydraulic Machinery, Imperial College Press, London, 2000.

ASM handbook Volume 3: Alloy phase diagrams, ASM International, 1992.

Z. Bergant, U. Trdan, J. Grum, Effect of high-temperature furnace treatment on the microstructure and corrosion behavior of NiCrB- Si flame-sprayed coatings, Corrosion Science. 88 (2014) 372–386. doi:10.1016/j.corsci.2014.07.057.




DOI: http://dx.doi.org/10.26628/wtr.v87i9.452

Refbacks

  • There are currently no refbacks.