Abstract

Nierdzewne stale austenityczne charakteryzują się doskonałą odpornością korozyjną, aczkolwiek niskimi właściwościami mechanicznymi. W wielu przypadkach ogranicza to ich eksploatację w warunkach przemysłowych. Ponadto, nierdzewne stale austenityczne są wrażliwe na korozję lokalną w obecności jonów halogenkowych. Technologie materiałowe, które dają potencjalne możliwości otrzymywania korzystnego wpływu na właściwości mechaniczne i odporność korozyjną nierdzewnych stali austenitycznych zostały przeanalizowane w warunkach kawitacji. W pracy tej uwaga została zwrócona na nadtapianie laserowe i proces niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego nierdzewnej stali typu X5CrNi18-10. Obróbka laserowa została przeprowadzona przy użyciu różnych mocy wiązki lasera: 2 i 5 kW. Badania odporności kawitacyjnej warstw przetopionych zostały ograniczone do prędkości skanowania 0,25 m/min. Podczas laserowego nadtapiania próbki zostały zanurzone w ciekłym azocie z jednoczesnym doprowadzeniem gazu osłonowego. Proces azotowania został przeprowadzony w temperaturze 450OC. Podczas azotowania skład chemiczny mieszaniny gazowej składał się z różnej zawartości azotu. Dodatkowym celem pracy było połączenie obu obróbek w celu utworzenia nowej grupy warstw. Wstępne badania naukowe przed kawitacją zawierały następujące analizy: składu chemicznego przy użyciu optycznego spektrometru emisyjnego z wyładowaniem jarzeniowym; budowy fazowej przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego ; właściwości mechanicznych przy użyciu twardościomierza; mikrostruktury przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Badania odporności na erozję kawitacyjną zostały przeprowadzone na stanowisku z wirującą tarczą oraz na stanowisku magnetostrykcyjnym. Odporność na erozję kawitacyjną materiału referencyjnego i warstw określono na podstawie krzywych erozji. Wpływ obciążeń kawitacyjnych na budowę fazową podczas testów kawitacyjnych zaprezentowano. Ponadto, degradacja materiału referencyjnego i warstw po kawitacji została zaprezentowana przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Wykazano, że azotowanie i połączenie obu procesów mogą prowadzić do korzystnego wpływu na erozję kawitacyjną. W przypadku warstw naazotowanych rezultaty zależą od składu chemicznego mieszaniny gazowej. Ujawniono, że laserowe nadtapianie nie ma znacznego wpływu na krzywe erozji kawitacyjnej.

Author (1)