PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr

Rezumatul fazei 2

Lucrarea elaborată “ Realizarea depunerilor si evaluarea fenomenelor de

uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare” reprezintă faza a

doua 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:

• nu necesită utilaje complexe, costisitoare, complicate;

• straturile depuse prin sudare pot avea grosimi variabile;

• operaţiile pregătitoare ale suprafeţelor nu sunt complicate, de cele

mai multe ori, reducându-se la simple spălări şi degresări;

• sunt productive, eficiente şi au un cost redus, putându-se mecaniza

şi automatiza;

.

În Capitolul 2 “ Caracterizarea chimică şi mecanică a aliajelor pe bază de nichel” sunt caracterizate din punct de vedere mecanic si al

compozitiei chimice aliajele pe baza de nichel. Aliajele pe bază de nichel sunt

formate din elementul nichel la care se adaugă procente calculate de fier,

crom, molibden ce conduc la creşterea atât a caracteristicilor mecanice cât

şi la ridicarea rezistenţei la coroziune generalizată. Materialele de sudare

pe bază de aliaje de nichel sunt folosite frecvent la realizarea îmbinărilor

disimilare ce trebuie să asigure proprietăţi fizice şi mecanice specific

PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr

componentelor ce lucrează în condiţii severe (turbine, piese de motoare

termice discuri dure, etc)

Capitolul 3 “ Descrierea echipamentului de uzare abraziva TABER Rotary Abraser” descrie echipamentul utilizat pentru determinarea rezistentei

la uzare abraziva. Echipamentul Taber Rotary Abraser este unul de precizie,

conceput pentru a evalua rezistența la uzare abraziva pentru diferite

materiale, printre care materiale plastice, textile, metale, piele, linoleum,

etc.

Capitolul 4 „Evaluarea rezistentei la uzare abraziva a aliajelor pe baza

de Ni-Cr-Fe” prezinta modul de realizare al straturilor pe baza de nichel,

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 S355JR (EN10025) cu grosimea

de 13 mm. Electrozii utilizați au fost R25/20, respectiv MT Nicro 625, cu un

diametru de 3.25 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, SR EN ISO 6520-1:2007 pe 2 epruvete (cate 1 epruveta

pentru fiecare aliaj depus). Prelevarea si pregătirea metalografica a

epruvetelor s-a efectuat conform STAS 4203-74.

Examinarea macroscopica a aliajului R25/20 depus prin sudare nu

releva imperfecţiuni de sudare, după cum se poate observa si din Figura 1.

PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr

Figura 1: Examinarea macroscopica a aliajului R25/20 depus prin sudare

Examinarea macroscopica a aliajului MT Nicro 625 depus prin sudare

nu releva imperfecţiuni de sudare, după cum se poate observa si din

Figura 2.

Figura 2: Examinarea macroscopica a aliajului R25/20 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

R25/20, microstructura zonei influenţate termic (ZIT) este formata din ferita

si perlita, iar sudura este formata din austenită γ şi carburi complexe

plasate inter-intradendritic. In cazul aliajului MT Nicro 625, microstructura

PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr

zonei influenţate termic (ZIT) este formata din ferita si perlita de granulaţie

fina, iar sudura est formata din soluţie solidă γ cu precipitări metalice.

Pentru efectuarea testele de uzare abraziva, s-au realizat

specimene cu o grosime de 6,35 mm și o gaură centrală de 6,35 mm,

Figura 3.

Figura 3: Forma si dimensiunea specimenelor

Toate specimenele au fost curățate, astfel incat sa fie fara grăsimi,

amprente sau alte impurități. Înainte de testare, toate materialele au fost

condiționate timp de 24 de ore în atmosfera de testare. Testele au fost

efectuate la o temperatura de 23 ± 2 °C, cu 50 ± 5% umiditate.

Pentru determinarea rezistentei la uzare abraziva a aliajelor pe baza

de Ni-Cr-Fe s-au realizat cate 4 epruvete pentru fiecare aliaj depus prin

sudare. Parametrii de testare sunt prezentaţi in Tabelul 1.

PN 09-160205 – Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr

Tabelul 1: Parametrii de testare

Aliaj Marcaj Sarcina [g]

Număr de cicluri

Viteza de rotaţie [rpm]

S355 JR (MB) MB

1000

5000

72

S355 JR (MB) MB 30000 R25/20 1 5000 R25/20 2 5000 R25/20 3 30000 R25/20 4 30000

MT Nicro 625 5 5000 MT Nicro 625 6 5000 MT Nicro 625 7 30000 MT Nicro 625 8 30000

In urma testelor de uzare abraziva efectuate, s-a constatat ca:

- rata de uzare in cazul materialului de baza, este de 2,23 grame/ora;

- rata de uzare a aliajului R25/20 depus prin sudare este de 1,59

grame/ora;

- rata de uzare a aliajului MT Nicro depus prin sudare este de 1,30

grame/ora.

Se poate observa o imbunatatire semnificativa a rezistentei la uzare

a aliajelor depuse, comparativ cu materialul de baza. In Capitolul 5 „Realizarea paginii WEB a proiectului” se

precizează site-ul unde se găseşte pagina WEB a prezentului Proiect

Nucleu.

In Capitolul 6 „Concluzii finale” se prezintă concluziile finale ale

prezentului Proiect Nucleu.

Lucrarea se încheie cu lista bibliografica.

Responsabil temă,

Dr.ing. Ramona Monica Dobra