STUDIUL REZISTENŢEI LA CAVITAŢIE A OŢELULUI INOXIDABIL MARTENSITIC CU 12 % CROM DESTINAT FABRICĂRII PALETELOR DE MAŞINI HIDRAULICE

Similar documents
Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale.

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale.

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS

EN teava vopsita cu capete canelate tip VICTAULIC

VIBRAŢII TRANSVERSALE ALE UNEI BARE DUBLU ÎNCASTRATE SOLICITATE LA RĂSUCIRE ÎN MEDIU ELASTIC

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

OPTIMIZING TOOLS DIAMETERS AND TOOL PATH STYLE TO IMPROVE TIME MACHINING

Procesarea Imaginilor

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%]

DECLARAȚIE DE PERFORMANȚĂ Nr. 101 conform Regulamentului produselor pentru construcții UE 305/2011/UE

THREE CHANNELS ANALYSIS SYSTEM FOR ELECTRICAL POWER SYSTEM DISTURBANCES MEASUREMENT

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

Intensitatea tehnologică a exporturilor în anul 2012

Class D Power Amplifiers

earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom

Caracterizarea electrica si optica a unor filme subtiri. Partea I: Tehnici de depunere de filme subtiri STUDENT: LAZAR OANA

RESEARCH CONCERNING THE INFLUENCE OF ANGLE OF FILING FROM THE KNIFE BLADES VINDROVERS ON THE MECHANICAL WORK ON CUTTING

FACULTATEA DE INGINERIA PETROLULUI SI GAZELOR

Sesiunea Ştiinţifică Studenţească, mai 2016

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unei structuri metalice

ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA GERMINĂRII "IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

204 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials 2012, 42 (2),

ASPECTS REGARDING THE ELECTRICAL RESISTIVITY SOFTWARE MEASUREMENTS ON INSULATING MATERIALS USING 6517A HI-R SWEEP TEST PROGRAM

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET

Rem Ahsap is one of the prominent companies of the market with integrated plants in Turkey, Algeria and Romania and sales to 26 countries worldwide.

U1920 POLITEHNICA UNIVERSITY OF TIMIŞOARA

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

ABOUT THE PLANING CROSS LAMINATED SOLID WOOD

Olimpiad«Estonia, 2003

Cristina ENULESCU * ABSTRACT

ELECTROSTATIC DISCHARGE E-FIELD SPECTRUM ANALYSIS AND GRAPHICAL INTERPRETATION

ACTA TECHNICA NAPOCENSIS

METODE FIZICE DE MĂSURĂ ŞI CONTROL NEDISTRUCTIV. Inspecţia vizuală este, de departe, cea mai utilizată MCN, fiind de obicei primul pas într-o

Update firmware aparat foto

GHID DE TERMENI MEDIA

Compania. Misiune. Viziune. Scurt istoric. Autorizatii şi certificari

Managementul referinţelor cu

VIBRATIONS LEVEL ANALYSIS DURING THE OPERATION OF A HIGH HEAD HYDROPOWER PLANT

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS

Curs 3 Fizica sem. 2

S1 TITAN Alloy LE Calibrations (P/N: )

INFLUENCE FACTORS ON THE TRANSMITTED OVERVOLTAGES FROM HIGH VOLTAGE TO LOW VOLTAGE NETWORKS

EXPERIMENTAL RESULTS REGARDING STRUCTURAL RESPONSE OF BOLTED AND HYBRID CONNECTIONS FOR PULTRUDED ELEMENTS

Raport Financiar Preliminar

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND

TEHNICI DE PRODUCERE IN-SITU A MATERIALELOR COMPOZITE CU APLICAŢII ÎN TEHNOLOGIA VIITORULUI

Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO

VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE DRIVE SUBSYSTEM MONITORING OF A MOBIL ROBOT WITH GESTURE COMMANDS

METHODS AND PRINCIPLES OF OPTIMIZATION SPECIFIC TO THE DOMAIN OF EQUIPMENT AND MANUFACTURING PROCESSES

BEHAVIOUR ASSESEMENT OF INTEGRATED KNITTED USED IN UPHOLSTERY ARTICLES, DURING UTILISATION

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ:

EVALUAREA STĂRII TEHNICE A UNEI CONDUCTE SUB PRESIUNE DIN PETROCHIMIE, ÎN SCOPUL PRELUNGIRII DURATEI DE VIAŢĂ

Tema seminarului: Analiza evolutiei si structurii patrimoniului

Lista de lucrări. Candidat: PRISACARIU VASILE. a. Lista a celor mai relevante 10 lucrări

Transmiterea datelor prin reteaua electrica

ELECTRIC AND MAGNETIC FIELD MEASUREMENTS ON BOARD A SHIP

Catedra Anatomia Omului

CORELATII ÎNTRE PROPRIETATILE HÂRTIILOR COMPONENTE SI CALITATEA CARTONULUI ONDULAT. II

122 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials 2010, 40 (2),

Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi Școala doctorală de inginerie mecanică. Teză de doctorat. Doctorand. Ing. Ec.

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

MODERN INSTRUMENTS FOR ANALYSIS OF HYDROSTATIC TRANSMISSIONS

[HABILITATION THESIS] October, 2015 HABILITATION THESIS

DESIGN AND FABRICATION WITH ELECTRON BEAM LITHOGRAPHY OF A DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT

Ghid de utilizare a Calculatorului valorii U

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

EVALUATION OF THE YARN QUALITY CHARACTERISTICS THROUGH SYNTHETIC INDICATORS

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila

ACTIVE CONTROL OF GEARS MODULATED VIBRATIONS IN MECHATRONICS SYSTEMS

Calculul puterii calorice a biomasei utilizate ca şi combustibil

O ALTERNATIVĂ MODERNĂ DE ÎNVĂŢARE

ISBN-13:

Subiecte Clasa a VI-a

CHAMPIONS LEAGUE 2017 SPONSOR:

Anexa nr. 1 la Hotărârea nr. 245 din Standarde moldovenești adoptate

Curs 3 Fizica sem. 2

Excel Advanced. Curriculum. Școala Informală de IT. Educație Informală S.A.

LIDER ÎN AMBALAJE EXPERT ÎN SISTEMUL BRAILLE

RAPORT STIINTIFIC privind implementarea proiectului in perioada ianuarie - decembrie 2014

METHODS AND PRINCIPLES OF OPTIMIZATION SPECIFIC TO THE DOMAIN OF EQUIPMENTS AND MANUFACTURING PROCESSES

Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unui material compozit.

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

Transcription:

STUDIUL REZISTENŢEI LA CAVITAŢIE A OŢELULUI INOXIDABIL MARTENSITIC CU 12 % CROM DESTINAT FABRICĂRII PALETELOR DE MAŞINI HIDRAULICE Dumitru ALEXESCU, Ilare BORDEAŞU, Octavian OANCĂ, Ionel BACIU STUDY OF RESISTANCE TO CAVITATION TO MARTENSITIC STAINLESS STEEL WITH 12 % CHROM USED IN MANUFACTURING HYDRAULIC MACHINERY BLADES Paper analyses the cavitations erosion for stainless steel with 12 % chromium and 6 % nickel content. The experimental researches were undertaken in the Cavitations Laboratory of the Timişoara Polytechnic University using a vibratory facility respecting the conditions of the ASTM G32-2006 Standard. The steel behaviour was evaluated both on the ground of microstructure erosion (through optic and electronic microscopy) and by comparisons with other reference steel, with 18 % chrome and 10 % nickel, which was use in Romania and other countries for manufacturing turbine blades. Keywords: cavitation erosion, microstructure, maximum depth of erosion, stainless steel, chemicals Cuvinte cheie: eroziunea cavitaţiei, microstructură, adâncimea maximă a eroziunii, oțel inoxidabil, elemente chimice 1. Introducere Distrugerea materialelor prin eroziune cavitaţională continuă să rămână o permanentă preocupare a oamenilor de ştiinţa şi mai ales a 415

producătorilor de echipamente hidromecanice, nave maritime şi fluviale, datorită modificărilor aduse geometriei organelor aflate în contact cu fluidul cavitant, cu implicaţie asupra performanţelor şi duratei de exploatare a echipamentului. Găsirea unor soluţii tehnologice, de creştere a duratei de viaţă a componentelor maşinilor ce funcţionează în regim de cavitaţie, în special a turbinelor hidraulice, a obligat cercetătorii să-şi orienteze studiile spre analizarea materialelor atât din punct de vedere al rezistenţei la distrugere cavitaţională cât şi din punct de vedere al fenomenelor ce se produc în structura materialului prin atacul cavitaţional. Pe această direcţie se înscriu şi rezultatele prezentate în cadrul acestei lucrări, unde se analizează microstructura erodată a oţelului inoxidabil martensitic cu 12 % crom, 6 % nichel şi 0,036 % carbon, notat cu 12/6. 2. Materialul cercetat. Metodica şi aparatura utilizate Oţelul studiat a fost elaborat în într-un cuptor multicameral cu fascicul de electroni EMO 80, echipat cu un tun de electroni cu o putere de 80 kw (producator Uzinele Electrotehnice pentru construcţii de locomotive HANS BEIMLER, Hennigsdorf, Germania) şi turnat în vid. Compoziţia chimică, a fost determinată la un spectrometru de emisie optică prin scânteie tip Foundry Master, producător WAS (Germania), este: 0,036 % C; 0,461 % Si; 0,028 % Mn; 0,007 % P; 12,059 % Cr; 0,039 % Mo; 5,597 % Ni; 0,009 % Nb; 0,064 % Al; 0,07 % Cu; 0,002 % Co; 0,001 % As; 0,07 % Ti; =,009 % V, 0,0153 % W; rest fier. Pe baza coeficienţilor echivalenţi în crom (Cr)e şi nichel (Ni)e, calculaţi cu relaţia 1, folosind diagrama Schäffler [1], au fost determinate constituţiile microstructurale şi proporţiile aproximative, tabelul 2. Tabelul 2 Oţelul (Cr)e (Ni)e Martensită 12/6 13,166 6,692 100 % Analiza microstructurală, efectuată la microscopul metalografic Reichert şi prezentată în figura 1, este în concordanţă cu datele 416

stabilite pe baza diagramei Schäffler (martensită aciculară grosolană, cu evidenţierea plachetelor de martensită) [1]. Testele de eroziune cavitaţională au fost realizate pe aparatul vibrator T2, figura 2, în conformitate cu prevederile Normelor ASTM [2]. Mediul lichid utilizat a fost apă dublu distilată, a cărei temperatură s-a menţinut constantă, pe toată durata testelor, la 21 1 0 C. Durata totală a testelor de cavitaţie este de 165 minute şi, conform procedurilor din laboratorul nostru de cavitaţie [1], [2], a fost împărţită în 12 perioade (câte una de 5 şi 10 minute şi 10 de câte 15 minute). Fig. 1 Aspectul metalografic în secţiune transversală, în centrul probei, atacat cu HNO3+apa (x100) La începutul şi sfârşitul fiecărei perioade de testare probele au fost spălate succesiv în apă potabilă de la reţea, în apă dublu distilată, alcool şi acetonă şi apoi cântărite. Analiza morfologiei structurii materialelor de bază şi a suprafeţelor degradate prin cavitaţie s-a efectuat la stereomicroscopul optic OLYMPUS SZX 7, echipat cu program de prelucrare a imaginii, quickmicrophoto 2.2, microscopul metalografic Reichert REICHERT UnivaR cu masa automată, cu camera video cu adaptor, cu placa de achiziţie imagini (interfaţa) şi microscopul electronic cu baleiaj tip XL- 30-ESEM TMP. 3. Analiza rezultatelor În figurile 3 şi 4 sunt evidenţiate gradele de pătrundere şi extindere a avariilor create de eroziunea cavitaţiei (diametrul mediu al secţiunii afectate este 14172 m, reprezentând circa 83 % din suprafaţa expusă atacului), comparate cu ale oţelului austenito-feritic 18/10 (cu 17,91 % Cr şi 9,97 % Ni). De asemenea, sunt evidenţiate evoluţiile avariilor generate de eroziunea cavitaţională, figurile 3, 4 şi 5. 417

Se observă că structura erodată prezintă suprafeţe cu clivaj şi caverne extrem de fine 1-5 m cu evidenţierea propagării frontului de rupere prin fisuri fine intergranulare, cu aspect mixt. Fig. 2 Aparatul vibrator standard T2 folosit pentru testarea rezistenţei la eroziune prin cavitaţie a oţelurilor experimentale a) oţelul 12/6 b) oţelul 18/10 Fig. 3 Aspectul microstructural al adâncimii maxime de pătrundere a cavitaţiei în probă, (x8) 1 - Aspectul stereomicrostructural al suprafeţei atacate (măsurarea zonei afectate de cavitaţie, x8); 2 - Evoluţia eroziunii în structura materialului (aspect microstructural, x100); 3 - Aspectul suprafeţei atacate la finalul atacului cavitaţiei (microscopul electronic cu baleiaj (SEM) x500) 418

a) oţelul 12/6 b) oţelul 18/10 Fig. 4 Aspectul stereomicrostructural al suprafeţei atacate, după măsurarea zonei afectate de cavitaţie, (x8) a) oţelul 12/6 b) oţelul 18/10 Fig. 5 Analiza structurală a probei (microscopul electronic cu baleiaj (SEM), după solicitare la cavitaţie), (x500) Din toate imaginile se remarcă un spor de rezistenţă, la eroziunea cavitaţiei, pentru oţelul inoxidabil 12/6, principalul motiv constituindu-l structura pur martensitică, constituient recunoscut pentru performanţele sale anticavitaţionale [1]. 4. Concluzii Rezistenţa la cavitaţie a oţelului 12/6 superioară celui cu structură pur austenito-feritică, îl recomandă în fabricarea componentelor maşinilor hidraulice solicitate la cavitaţie intens dezvoltată. 419

Apreciem că adâncimea maximă a eroziunii, măsurată la sfârşitul cercetărilor, fiind dependentă de dimensiunile grăunţilor expulzaţi, nu este potrivită pentru compararea cu alte materiale. Aceasta apreciere este susţinută de cercetările anterioare care arată clar comportamentul superior al structurii martensitice, comparativ cu cea austenitică, sau feritică. Eventual, ea poate fi utilizata în aprecierea comportării la cavitaţie pe baza tehnologiei de elaborare. Parametrul recomandat de noi este adâncimea medie de pătrundere, calculată pe baza volumului de material erodat. BIBLIOGRAFIE [1] Bordeaşu, I., Eroziunea cavitaţională a materialelor, Editura Politehnica, Timişoara, 2006. [2] * * * Standard method of vibratory cavitation erosion test ASTM, Standard 32 2008. [3] * * * Proiect Cercetare Exploratorie PN II: ID-34/2007, Dezvoltarea de modele pentru evaluarea comportării materialelor la eroziunea prin cavitaţie. Notă: The present work has been supported from the National University Research Council Grant (PCE- PNII), ID 34/77/2007 (Models Development for the Evaluation of Materials Behavior to Cavitation) Stud. Dumitru ALEXESCU e-mail: dan_alexescu@yahoo.com Prof.Dr.Ing. Ilare BORDEAŞU, şef catedră Maşini Hidraulice e-mail: ilarica59@gmail.com Drd. Ing. Octavian OANCĂ, e-mail: mh@mec.upt.ro Asist. Dr.Ing. Ionel Doru BACIU e-mail: mh@mec.upt.ro 420