Comparative study of cavitation erosion resistance of austenitic steels with different levels of metastability

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 1 2022 64 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 3. Схема установки для испытаний на кавитационную эрозию Fig. 3. Scheme of the installation for cavitation erosion testing потери массы. Испытания на кавитацию прерывали через нерегулярные интервалы для взвешивания испытуемого образца. Перед и после каждого интервала образец очищали ацетоном, сушили теплым воздухом в течение 30…40 с и взвешивали на весах с точностью 0,5 мг. Разница между начальной массой образца и измеренной массой после кавитационных воздействий представляет собой потерю массы в каждом интервале испытаний. Для изучения фазовых превращений, происходящих при кавитации, был выполнен рентгеновский дифракционный анализ (РДА) на дифрактометре Shimadzu XRD - 7000 (Shimadzu, Япония). Условия съемки: излучение – Cu K, графитовый монохроматор, угловой диапазон 2θ = 30…115°, тип съемки–пошаговый, шаг сканирования 0,04°, экспозиция – 3 с. Анализ производили для образцов после испытаний, длительность которых соответствовала времени замеров потери массы. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Режимы испытания на кавитационную стойкость Cavitation test modes Параметр / Parameter Значение / Value Частота колебаний, кГц / Vibration frequency, kHz 20 ± 0,1 Амплитуда колебаний, мкм / Peak-to-peak displacement amplitude, μm 53 ± 3,0 Среда испытаний / Test environment Водопроводная вода, pH 7,5 ± 0,20 / Tap water, pH 7.5 ± 0.20 Приложенное напряжение, В / Applied voltage, V 8,5 Время кавитации, мин / Testing time, min 300 Температура / Temperature Комнатная / Room Результаты и их обсуждение В табл. 2 приведены результаты кавитационных испытаний. Испытания показали, что 60Х8ТЮ имеет более высокую стойкость против кавитационной эрозии по сравнению с AISI 316L и E308L-17, примерно соответственно в 10 и 4 раза выше. Заметный рост темпа износа у AISI 316L и E308L-17 в сравнении с 60Х8ТЮ наблюдается соответственно через 40 и 90 мин. Согласно РДА (рис. 4), до кавитационных испытаний доля α-фазы в поверхностном слое 60Х8ТЮ составляла 29,5 %, в AISI 316L – 2 %,

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1