Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 8. № 3-4. 2021 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 121 УДК 621.791.927.5 + 620.178.165 ОЦЕНКА ИЗНОСОСТОЙКОСТИ СПЛАВА СИСТЕМЫ Fe – C – Cr – Ni – Mn – Mo – Ti – Nb В УСЛОВИЯХ ГАЗОАБРАЗИВНОГО ИЗНОСА * Д.В. ПРИЯТКИН, аспирант А.А. АРТЕМЬЕВ, канд. техн. наук, доцент В.И. ЛЫСАК, академик РАН, доктор техн. наук, профессор А.А. КАРТАШОВА, магистрант (ВолгГТУ, г. Волгоград) Прияткин Д.В. – 400005, г. Волгоград, пр. им. Ленина, 28, Волгоградский государственный технический университет, e-mail: nanomaterial-vstu@yandex.ru В работе показана актуальность разработки новых наплавочных сплавов для упрочнения деталей оборудования, работающего в условиях газоабразивного изнашивания. Исследовано влияние содержания углерода в экспериментальном сплаве системы легирования Fe-C-Cr-Ni- Mn-Mo-Ti-Nb на его структурно-фазовый анализ и эксплуатационные свойства. Выполнены методом сканирующей электронной микроскопии металлографические исследования сплава, а также произведена оценка его стойкости к абразивному изнашиванию методом склерометрии. Дана оценка технико-экономической эффективности нового сплава относительно промышленного аналога. Показаны дальнейшие пути повышения износостойкости сплавов данной системы легирования. Ключевые слова: электродуговая наплавка, наплавленный металл, износостойкость, газоабразивное изнашивание, склерометрия, упрочняющие фазы. Введение Выход из строя деталей различного оборудования (например, засыпные устройства доменных печей, лопасти промышленных вентиляторов и дымососов, лопатки газовых турбин, различные узлы газопроводного и газонасосного оборудования и др.) обусловлен воздействием на их рабочие поверхности высокоскоростного газового потока, несущего в себе твердые механические примеси, вызывая тем самым газоабразивный износ [1-3]. Наибольшее влияние на интенсивность процесса изнашивания оказывают: угол атаки газоабразивной струи относительно рабочей поверхности; скорость абразивной частицы к моменту удара; температура газоабразивного потока и изнашиваемой поверхности; соотношение значения твердости поверхности и абразива [4,5]. Известно [2, 3, 5-7], что характер разрушения материала, независимо от температуры, зависит от угла атаки газоабразивного потока: максимальный износ для пластичных материалов находится в диапазоне 20…30°, а для хрупких – около 90°. Это обусловлено тем, что разрушение материала при данном виде изнашивания происходит за счет скольжения и микрорезания при малых углах атаки и прямого внедрения с образованием лунок, микротрещин и сколов твердых фаз при углах атаки близких к 90° [8, 9]. Таким образом, для косвенной оценки стойкости к газоабразивному изнашиванию рабочих поверхностей роторов тягодутьевых * Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов № 20-33-90168, 19- 48-340010.