Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование кавитационной стойкости PVD покрытя CrAl в водной среде

ФИО: Шилов Д.М.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.х.н. доц. Бардин И.В., в.н.с., к.т.н. Баутина В.А.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Защиты металлов и технологии поверхности

Академическая группа: ФХ-10-3

Парогазовые установки (ПГУ) на природном газе – единственные энергетические установки, которые в конденсационном режиме работы позволяют получать электроэнергию с КПД нетто более 58%. Однако в настоящее время остро стоит проблема коррозионной кавитации насосного оборудования ПГУ, и прежде всего питательных и конденсатных насосов. Одним из важнейших факторов в борьбе с кавитацией является правильный выбор материалов – сплавов и защитных покрытий. Однако до настоящего времени выбор кавитационностойкого сплава или покрытия проводился недостаточно корректно: не учитывался микроструктурный фактор, определяющий сопротивление материала кавитации.

Исходя из особенностей механизма кавитационного разрушения, нами были разработаны прицнипы выбора кавитационностойкого покрытия, основным из которых является однородность микроструктуры.

При исследовании металлических PVD покрытий на основе никеля и титана была подтверждена корректность указанных принципов.

Целью данной работы являлась проверка корректности разработанных ранее принципов на PVD покрытии системы CrAl.

Покрытие Cr – 11,7 (масс. %) Al получали при помощи промышленной установки NanoARCmaster (ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»). Исследовали химический состав, микроструктуру и микротвердость полученного покрытия. Кавитационную стойкость покрытия определяли гравиметрическим методом при помощи лабораторной установки с пьезокерамическим вибратором.

В результате исследования было установлено, что полученное покрытие позволяет значительно (до 10 раз) увеличить кавитационную стойкость системы «материал основы (сталь 10Х18Н12М3Л) – покрытие».