ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 1 2022 66 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 5. Изменение доли мартенсита при кавитационных испытаниях Fig. 5. Change in the proportion of martensite during cavitation tests AISI 316L. Это свидетельствует о значительном понижении стабильности аустенита в 60Х8ТЮ. Образование мартенсита деформации вызывает рост твердости, диссипацию энергии внешнего воздействия и появление сжимающих напряжений, препятствующих возникновению микротрещин. Для 60Х8ТЮ и E308L-17 угол наклона кривых зависимости доли мартенсита от продолжительности испытаний меняется, что свидетельствует о стабилизации аустенита. В дальнейшем при незначительном увеличении доли мартенсита происходит дополнительное деформационное упрочнение ранее сформированных дисперсных кристаллов α′-мартенсита. Для стали AISI 316L в течение первых 60 мин кавитации заметного образования ′-мартенсита не наблюдалось. Это свидетельствует о высокой стабильности аустенита, что подтверждается и другими исследованиями [26]. Только длительное кавитационное воздействие (в течение 300 мин) привело к образованию 25 % мартенсита на поверхности металла. Это означает, что формирование α′-мартенсита происходит в уже упрочненном аустените этой стали. Сопоставление результатов кавитационных испытаний и данных РДА показывает, что имеет место корреляционная зависимость эрозионной стойкости аустенитных сталей от интенсивности развивающегося под действием кавитации мартенситного превращения, которое способствует повышению кавитационной стойкости, рис. 6. Сильное влияние мартенситного превращения на стойкость против кавитационной эрозии показано также для аустенитной стали 304 [37, 38], близкой по системе легирования рассмотренной стали AISI 316 и покрытию из E308L-17. Таким образом, можно заключить, что кавитационное нагружение покрытия из 60Х8ТЮ приводит к фазовому превращению γ→′аналогично абразивному воздействию. Это вызывает характерные для метастабильных аустенитных сталей синергетические эффекты повышения твердости, диссипации энергии, росту напряжений в поверхностном слое. Результатом этих эффектов является повышенная стойкость покрытия из 60Х8ТЮ в сравнении с распространенными материалами для деталей, работающих в применениях с кавитационным нагружением. Выводы 1. Показан и обоснован механизм поверхностного упрочнения в метастабильной аустенитной стали в процессе кавитации. В начальный период испытаний в поверхностном слое происходит образование мартенсита деформации (α′). В дальнейшем происходит дополнительное деРис. 6. Корреляция между эрозионным износом и интенсивностью мартенситного превращения при кавитации Fig. 6. Correlation between erosive wear and the intensity of martensitic transformation during cavitation
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1