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

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 1 2022 67 MATERIAL SCIENCE формационное упрочнение ранее сформированных дисперсных кристаллов α′-мартенсита. 2. Кавитационное воздействие на поверхность метастабильной аустенитной стали приводит к деформационному превращению мартенсита, как и при ранее рассмотренных воздействиях на аналогичные стали высокодинамичных ударных нагрузок и абразивного изнашивания. Это свидетельствует об одинаковом уровне внешних удельных нагрузок при всех указанных видах нагружения. 3. Имеет место корреляционная зависимость эрозионной стойкости аустенитных сталей от интенсивности развивающегося под действием кавитации мартенситного превращения. В покрытии из стали 60Х8ТЮ с наибольшей интенсивностью указанного превращения эрозионная стойкость выше соответственно в 4 и 10 раз в сравнении с типовыми для применений с кавитационным нагружением, сталью AISI 316L и покрытием из стали E308L-17. Список литературы 1. Богачев И.Н. Кавитационное разрушение и кавитационно-стойкие сплавы. – М.: Металлургия, 1972. – 192 с. 2. Singh R., Tiwari S.K., Mishra S.K. Cavitation erosion in hydraulic turbine components and mitigation by coatings: current status and future needs // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2012. – Vol. 21. – P. 1539–1551. – DOI: 10.1007/s11665-011-0051-9. 3. Adamkowski A., Henke A., Lewandowski M. Resonance of torsional vibrations of centrifugal pump shafts due to cavitation erosion of pump impellers // Engineering Failure Analysis. – 2016. – Vol. 70. – P. 56–72. – DOI: 10.1016/j.engfailanal.2016.07.011. 4. Горбаченко Е.О. Оценка долговечности металлических материалов и судового оборудования при кавитационном изнашивании методом профилометрии: дис. … канд. техн. наук. – СПб., 2019. – 150 с. 5. Сопротивление эрозионно-коррозионному кавитационному воздействию WC–CoCr- и WC–NiCr-покрытий, полученных методом HVAF / Ю.С. Коробов, Х.Л. Алван, М. Барбоза, Н.В. Лежнин, Н.Н. Соболева, А.В. Макаров, М.С. Девятьяров, А.Ю. Давыдов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 20–27. – DOI: 10.15593/2224-9877/2019.1.03. 6. Vyas B., Preece C. Cavitation erosion of face centered cubic metals // Metallurgical and Materials Transactions A. – 1977. – Vol. 8. – P. 915–923. – DOI: 10.1007/BF02661573. 7. Brujan E.A., Ikedab T., Matsumoto Y. Shock wave emission from a cloud of bubbles // Soft Matter. – 2012. – Vol. 8, iss. 21. – P. 5777–5783. – DOI: 10.1039/ C2SM25379H. 8. LauterbornW., BolleH. Experimental investigation of cavitation bubble collapse in the neighborhood of a solid boundary // Journal of Fluid Mechanics. – 1975. – Vol. 72. – P. 391–399. – DOI: 10.1017/ S0022112075003448. 9. Plesset M.S., Chapman R.B. Collapse of an initially spherical vapor cavity in the neighborhood of a solid boundary // Journal of Fluid Mechanics. – 1971. – Vol.47. –P.283–290.–DOI:10.1017/S0022112071001058. 10. Relationship between cavitation structures and cavitation damage / M. Dular, B. Bachert, B. Stoffel, B. Širok // Wear. – 2004. – Vol. 257. – P. 1176–11841. – DOI: 10.1016/j.wear.2004.08.004. 11. Vyas B., Preece C. Stress produced in a solid by cavitation // Journal of Applied Physics. – 1976. – Vol. 47. – P. 5133–5138. – DOI: 10.1063/1.322584. 12. Pohl M., Stella J., Hessing C. Comparative study on CuZnAl and CuMnZnAlNiFe shape memory alloys subjected to cavitation-erosion // Advanced Engineering Materials. – 2003. – Vol. 5. – P. 251–256. – DOI: 10.1002/ adem.200300341. 13. Espitia L.A., Toro A. Cavitation resistance, microstructure and surface topography of materials used for hydraulic components // Tribology International. – 2010. – Vol. 43. – P. 2037–2045. – DOI: 10.1016/j. triboint.2010.05.009. 14. Chiu K.Y., Cheng F.T., Man H.C. Cavitation erosion resistance of AISI 316L stainless steel laser surface-modifi ed with NiTi // Materials Science and Engineering: A. – 2005. – Vol. 392. – P. 348–358. – DOI: 10.1016/j.msea.2004.09.035. 15. Residual stress and microstructure evolutions of SAF 2507 duplex stainless steel after shot peening / M. Chen, H. Liu, L. Wang, Z. Xu, V. Ji, C. Jiang // Applied Surface Science. – 2018. – Vol. 459. – P. 155– 163. – DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.07.182. 16. Park I.-C., Kim S.-J. Effect of pH of the sulfuric acid bath on cavitation erosion behavior in natural seawater of electroless nickel plating coating // Applied Surface Science. – 2019. – Vol. 483. – P. 194–204. – DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.03.277. 17. Cavitation erosion-corrosion resistance of deposited austenitic stainless steel/E308L-17 electrode / H.L.Alwan,Yu.S.Korobov,N.N. Soboleva,N.V.Lezhnin, A.V. Makarov, E.P. Nikolaeva, M.S. Deviatiarov // Solid State Phenomena. – 2020. – Vol. 299. – P. 908–913. – DOI: 10.4028/www.scientifi c.net/SSP.299.908. 18. Gualco A., Svoboda H.G., Surian E.S. Effect of welding parameters on microstructure of Fe-based nanostructured weld overlay deposited through FCAW-S // Welding International. – 2016. – Vol. 30. – P. 573–580. – DOI: 10.1080/ 09507116.2015.1096533.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1