Исследование жаростойкости металла покрытия, полученного наплавкой порошковой проволокой 10Г7М3С2АФТЮ

Процессы нефтехимических производств в основном проходят при высокой температуре, что предопределяет использование материалов повышенной жаростойкости для деталей и узлов технологичного оборудования соответствующей отрасли. При воздействии высокой температуры на поверхности металла образуется окалина, вследствие чего его механические и эксплуатационные свойства снижаются. Поэтому проблема повышения ресурса деталей, функционирующих в условиях не только износа, но и высоких температур, имеет большое практическое значение. Исследована жаростойкость покрытия из наплавленной стали 10Г7М3С2АФТЮ при воздействии температуры 900 °С. Установлено, что основной прирост массы окалины для стали 10Г7М3С2АФТЮ происходит в первые часы, а в дальнейшем эта зависимость практически прямолинейна. Средний прирост массы окалины металла такого покрытия при температуре 900 °С составляет 0,0035 кг/(м²·ч). Установлено, что имеет место избирательное интеркристаллитное высокотемпературное взаимодействие, продуктами которого наряду с простыми оксидами железа и марганца являются карбиды, оксиды и нитриды активных легирующих элементов. Показано, что основой поверхностного слоя окалины металла 10Г7М3С2АФТЮ являются в основном соединения Fe₂O₃, Fe₃O₄, VO и MoO₂, имеющие средние защитные свойства, а также Fe_1,26Mn_0,74O₃, Мn₂О₃, SiC, VNi_0,81 и AlC₃N₃, обладающие относительно высокими защитными свойствами. Порошковая проволока 10Г7М3С2АФТЮ может быть использована для наплавки деталей и узлов теплопроводной системы.

Литература

[1] Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа. Москва, Нефть и газ, 2002. 769 с.

[2] Сухотин А.М., Арчаков Ю.И., ред. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность. Справочное руководство. Ленинград, Химия, 1990. 400 с.

[3] Кравцов В.В., Киселева Т.В., Малинин А.В. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в рабочих средах предприятий нефтегазовой отрасли. Уфа, Монография, 2007. 272 с.

[4] Бенар Ж., ред. Окисление металлов. Москва, Металлургия, 1969, т. 2. 448 с.

[5] Биркс Н., Майер Дж. Введение в высокотемпературное окисление металлов. Москва, Металлургия, 1987. 182 с.

[6] Тепляков Ю.Н. Высокотемпературное окисление металлов. Челябинск, Изд. центр ЮУрГУ, 2017. 215 с.

[7] Орыщенко А.С. Жаростойкие, жаропрочные сплавы. Санкт-Петербург, Наука, 2011. 191 с.

[8] Кофстад П. Высокотемпературное окисление металлов. Москва, Мир, 1969. 392 с.

[9] Шлямнев А.П., Свистунова Т.В., Сорокина Н.А., Литвак Б.С., Столяров В.И., Козлова Н.Н., Русаненко В.В., Русинович Ю.И., Кляцкина Е.А. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: справочник. Москва, Проммет-сплав, 2008. 336 с.

[10] Рябцев И.А. Наплавка деталей машин и механизмов. Киев, Екотехнологiя, 2004. 159 с.

[11] Соколов Г.Н. Способы наплавки и плакирования металлов. Волгоград, ВолгГТУ, 2002. 80 с.

[12] Походня И.К., Шлепаков В.Н., Максимов С.Ю., Рябцев И.А. Исследования и разработки ИЭС им. Е.О. Патона в области электродуговой сварки и наплавки порошковой проволокой. Автоматическая сварка, 2010, № 12, с. 34–42.

[13] Соколов Г.Н., Дубцов Ю.Н., Зорин И.В., Артемьев А.А. Порошковые и композиционные проволоки для сварки и наплавки. Волгоград, ВолгГТУ, 2015. 126 c.

[14] Eremin E.N., Losev A.S., Borodikhin S.A. The effect of aging on the hardening property of steel G7M3S2AFTYu. Materials today: proceedings, 2019, vol. 19, pt. 5, pp. 2239–2242, doi: doi.org/10.1016/j.matpr.2019.07.542

[15] Анастасиади Г.П. Формирование химической микронеоднородности в литейных сплавах. Санкт-Петербург, Политехника, 1992. 148 с.