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