Регистрация / Вход
Прислать материал

Эрозионные испытания порошковых материалов на основе железа в абразивосодержащей среде

Фамилия
Яговкина
Имя
Анна
Отчество
Николаевна
Номинация
Материаловедение
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП)
Академическая группа
МФП-15-1
Научный руководитель
к.т.н., доц. Лопатин В.Ю.; к.т.н., Смирнов Н.И.
Название тезиса
Эрозионные испытания порошковых материалов на основе железа в абразивосодержащей среде
Тезис

В центробежных насосах для добычи нефти широко используются порошковые материалы на основе железа для изготовления рабочих органов. В процессе эксплуатации происходит эрозионный износ проточной части рабочих органов за счет воздействия пластовой жидкости с повышенной концентрацией абразива. Цель работы: исследование эрозионной стойкости порошковых материалов.

Материал образцов для испытаний представляют собой псевдосплав сталь-медь ЖГр1Д15 и его разновидности, легированные дополнительно Ni, Cr, Mo. В качестве абразива используется кварц и корунд различной дисперсности. Испытания проводили на установке центробежного типа, разработанной в ИМАШ РАН. Условия опыта: скорость струи жидкости с абразивными частицами 7, 11, 16 м/с, угол атаки 45° и 90°. Измеряли гранулометрический состав абразива, исследовали структуру материалов до и после испытаний, определяли износостойкость порошковых материалов и снимали профили пятен износа.

Исследуемые порошковые стали имеют феррито-перлитную, перлитную или ферритную структуры. Механизм эрозионного изнашивания таких материалов связан с пластической деформацией и микрорезанием.

Установлено, что на износостойкость материалов сильно влияют характеристики абразива. Например, интенсивность изнашивания материалов в воде с корундом F100 ~ в 5 раз выше, чем в воде с кварцевым песком, размеры, которых практически не отличаются. Износ материала растет при увеличении размера частиц. При использовании абразива с размером до 200 мкм износ материала несколько выше при угле атаки в 90°. Для более крупных частиц наблюдается противоположная тенденция. На основе полученных результатов выявлено, что наибольшей износостойкостью в заданных условиях опыта обладает порошковый материал ПК90Н4МГ2КД15, имеющий наибольшую твердость.

Работа выполнена под руководством ст. науч. сотр., к.т.н. Смирнова Н.И. и консультативной поддержке доц., к.т.н. Лопатина Ю.В.