Post on 19-Jan-2020
PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr
Rezumatul fazei 3
Lucrarea elaborată “Realizarea depunerilor si evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a superaliajelor pe baza de Ni-Cr-Fe si cobalt depuse prin sudare” reprezintă faza a treia a proiectului PN 09-160205/2014 cu titlul
“Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr” încheiată cu ANCS Bucureşti.
În primul Capitol “Generalitati” se prezintă principalele metode de
depunere dura prin sudare, precum si materialele de adaos utilizate in
cadrul acestui procedeu.
Avantajele pe care le prezintă acest procedeu sunt:
• straturile depuse prin sudare pot avea grosimi variabile;
• operaţiile pregătitoare ale suprafeţelor nu sunt complicate,
reducându-se la simple spălări şi degresări;
• sunt productive, eficiente şi au un cost redus.
În Capitolul 2 “ Caracterizarea chimică şi mecanică a aliajelor pe bază de cobalt” sunt caracterizate din punct de vedere mecanic si al
compozitiei chimice aliajele pe baza de Ni-Cr-Co. Aceste aliajele au
demonstrat rezistenţa ridicată la coroziunea generalizată şi la uzare
abrazivă, iar rezistenţa la oxidare (la temperaturi ridicate) este mai mică
decât ca de la aliajele pe bază de nichel.
Durata de viaţă a componentelor industriale din domeniul aeronautic
fabricate din aliajele pe bază de cobalt ce lucrează la temperaturi ridicate
(600ºC-700ºC) depinde în primul rând de compoziţia chimică efectivă cât şi
de modul de exploatare în domeniul temperaturilor înalte.
Capitolul 3 „Evaluarea rezistentei la uzare abraziva a aliajelor pe baza
de Co” prezinta modul de realizare al straturilor pe baza de Ni-Cr-Co,
PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr
caracterizarea structurala si mecanica a acestora, precum si evaluarea
rezistentei la uzare abraziva.
Depunerea straturilor a fost realizata prin sudare cu arc electric cu
electrod învelit (111/ EN ISO 4063), în conformitate cu pWPS-1, respectiv
pWPS-2. Materialul de bază utilizat este OL 37, cu grosimea de 10 mm.
Electrozii utilizați au fost MT Co1, respectiv MT Co6, cu un diametru de 3.2
mm, cu certificatele de calitate prezentate in Anexele 1 si 2.
Specimenele realizate prin depunere prin sudare au fost investigate
din punct de vedere structural (macro si microscopic). Examinarea
macroscopica s-a efectuat conform SR EN SR EN ISO 17639:2014, pe 2
epruvete (cate 1 epruveta pentru fiecare aliaj depus).
Examinarea macroscopica a aliajului MT Co1 depus prin sudare nu
releva imperfecţiuni de sudare, după cum se poate observa si din Figura 1.
Figura 1: Examinarea macroscopica a aliajului MT Co1 depus prin sudare
Examinarea macroscopica a aliajului MT Co6 depus prin sudare nu
releva imperfecţiuni de sudare, după cum se poate observa si din Figura 2.
PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr
Figura 2: Examinarea macroscopica a aliajului MT Co6 depus prin sudare
Examinările microscopice s-au efectuat conform SR 5000:1997 si
STAS 5500-74 pe 3 epruvete (materialul de baza, respectiv cate o
epruveta pentru fiecare aliaj depus prin sudare).
Examinarea microscopica a materialului de baza releva o structura
formata din ferita si perlita, cu o granulaţie de 6-6,5.
In cazul aliajului MT Co1, microstructura zonei influenţate termic
este formata din ferita aciculara si perlita, iar sudura este formata din
austenită γ şi carburi complexe dizolvate în masa de bază.
Microstructura zonei influenţate termic in cazul aliajului MT Co6 este
formata din ferita aciculara si perlita, iar sudura este formata din austenită
γ şi carburi complexe.
Pentru evaluarea rezistentei la uzare abraziva s-au realizat probecu
o grosime de 6,35 mm și o gaură centrală de 6,35 mm. Toate probele au
fost curățate, astfel incat sa fie fara grăsimi, amprente sau alte impurități.
Înainte de efectuarea incercarilor, probele au fost condiționate timp de 24
de ore în atmosfera de testare. Incercarile au fost efectuate la o
temperatura de 23 ± 2 °C, cu 50 ± 5% umiditate.
PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr
Pentru determinarea rezistentei la uzare abraziva a aliajelor pe baza
de Ni-Cr-Co s-au realizat cate 2 epruvete pentru fiecare aliaj depus prin
sudare. Parametrii de testare sunt prezentaţi in Tabelul 1. Tabelul 1: Parametrii de testare
Aliaj Marcaj Sarcina[g]
Număr de cicluri Viteza de rotaţie[rpm]
OL 37 (MB) Material de baza
1000
5000
72 OL 37 (MB) Material de baza 30000
MT-Co1 1 5000 MT-Co1 2 30000 MT-Co6 3 5000 MT-Co6 4 30000
In urma testelor de uzare abraziva efectuate (Figura 3), s-a constatat
ca:
- rata de uzare in cazul materialului de baza, este de 2,23
grame/ora;
- rata de uzare a aliajului MTCo1 depus prin sudare este de
0,19 grame/ora;
- rata de uzare a aliajului MTCo6 depus prin sudare este de
0,20 grame/ora.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Rezisten
ta la uzare, [g/h]
MT Co1 MT Co6 OL 37
Material
Serie1
Figura 3: Variaţia rezistentei la uzare
PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr
Se poate observa o imbunatatire semnificativa a rezistentei la uzare
a aliajelor depuse, comparativ cu materialul de baza. In Capitolul 4 „Realizarea paginii WEB a proiectului” se
precizează site-ul unde se găseşte pagina WEB a prezentului Proiect
Nucleu.
In Capitolul 5 „Concluzii finale” se prezintă concluziile finale ale
prezentului Proiect Nucleu.
Lucrarea se încheie cu lista bibliografica.
Responsabil temă,
Dr.ing. Ramona Monica Buzdugan