OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 1 2022 63 MATERIAL SCIENCE нагрузок соответствует кавитационным нагрузкам более 1500 МПа, как показано выше [6–10], что дает основание полагать возможность фазового перехода → α′ в МАС 60Х8ТЮ при кавитации. Целью данного исследования является оценка стойкости против кавитационной эрозии и анализ структурных изменений в наплавленном покрытии из стали 60Х8ТЮ в сравнении с аустенитными сталями 316L (объемная заготовка) и E308L-17 (наплавленный слой). Методика исследований В работе исследованы объемная заготовка из стали AISI 316L, покрытия на подложке из AISI 316L, наплавленные на установке ШтормLORCH, S серия (Шторм, Екатеринбург, Россия) порошковой проволокой 60Х8ТЮ 1,6 мм и электродом E308L-17 2,5 мм. Химический состав указанных материалов по данным производителей, мас. %: AISI 316L – C ≤ 0,03; Cr 16,5-18,0; Ni 10,013,0; Mo 2,0-2,5; Mn ≤ 2; P ≤ 0,045; S ≤ 0,03; Ti ≤ 0,5; остальное – Fe; 60Х8ТЮ – C 0,6; Cr 8,0; Al 1,5; Ti 1,0; остальное – Fe; E308L-17 – С 0,03; Cr 19; Ni 10; Si 0,86; Mn 0,51; Nb 0,30; P 0,03; S 0,01; остальное – Fe. Наплавку 60Х8ТЮ производили дуговой сваркой неплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG), ток 90…110 А, напряжение 12 В и расход аргона 12…15 л/мин. Наплавку E308L-17 выполняли ручной дуговой сваркой (РДС), ток 70…75 А, напряжение 25 В. Образцы для испытаний (рис. 2) были подготовлены в соответствии с ASTM G32–10 [31], кавитации подвергалась торцевая часть образца 16 мм. Для оценки эрозионного износа использовали оригинальную установку [32], в которой реализован эффект возникновения кавитации под влиянием ультразвука на струю жидкости, поступающую на поверхность (рис. 3). Постоянство состава, напора и температуры жидкости обеспечено по алгоритму обратных связей, реализованному в контроллере. Подача напряжения между соплом и образцом добавляет электрохимическое воздействие за счет анодной поляризации, что усиливает эрозионный износ. Величина напряжения выбрана минимальной, при которой проявляется эффект ускорения эрозии. Предложенная схема кавитационного воздействия отличается от стандартизованной [31] взаимным расположением образца и струи воды и указанными выше особенностями конструкции. Это позволяет ускорить испытания, повысить достоверность и стабильность результатов в сравнении с аналогами [33, 34]. Режимы проведения кавитационных испытаний приведены в табл. 1. Стойкость против кавитационной эрозии сравнивали по критерию а б Рис. 2. Образцы для кавитационных испытаний: а – образец из стали AISI 316L; б – образец с наплавленным покрытием; 1 – наплавленный слой; 2 – подложка Fig. 2. Samples for the cavitation tests: a – AISI 316L steel sample; б – the sample with a deposited coating; 1 – deposited layer; 2 – substrate
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1