Ocena odporności kawitacyjnej stali obrabianych laserowo Bolków

W pracy przedstawiono oryginalne podejście do modelowania erozji kawitacyjnej materiałów. Podejście oparte jest na założeniu, że krzywą erozyjną można opisać za pomocą rozkładu prawdopodobieństwa Weibulla. W przyjętym modelu ubytki materiału, spowodowane oddziaływaniem obciążeń kawitacyjnych, są funkcją czasu działania kawitacji, natężenia kawitacji i własności materiałowych. Za wielkości materiałowe, które charakteryzują odporność kawitacyjną materiału przyjęto, współczynnik intensywności naprężeń umocnionej warstwy wierzchniej, odporność materiału na odkształcenie plastyczne powierzchni pod wpływem działania kawitacji, oraz charakterystyczną objętość warstwy wierzchniej podlegającej erozji. Ponadto zaproponowano sposób wyznaczania odporności materiału na plastyczne odkształcenie powierzchni, pod działaniem obciążeń kawitacyjnych a także natężenia kawitacji, za pomocą analizy obrazów monochromatycznych erodowanej powierzchni, otrzymywanych na mikroskopie świetlnym. Dodatkowo przedstawiono różne przykłady laserowej obróbki stali w celu poprawy własności kawitacyjnych warstwy wierzchniej. Własności kawitacyjne laserowo obrabianych stali, wyznaczano we wstępnym okresie niszczenia, na powierzchni o wielkości około 4 mm2, na której można było przyjąć występowanie stałego natężenia kawitacji. Przedstawione w pracy rozważania teoretyczne oraz wyniki badań eksperymentalnych, rozszerzają możliwości projektowania i laserowego wytwarzania warstw powierzchniowych elementów maszyn narażonych na działanie kawitacji. Spis treści: Wykaz ważniejszych oznaczeń WSTĘP TEZA I CEL PRACY 1. EROZJA KAWITACYJNA MATERIAŁÓW 1.1. Charakterystyka erozji kawitacyjnej 1.2. Ocena odporności kawitacyjnej materiałów 1.2.1. Metoda analizy obrazów do określania zmian powierzchniowych wywołanych obciążeniami kawitacyjnymi 1.2.2. Metoda analizy obrazów do określania lokalnych liniowych zmian wywołanych obciążeniami kawitacyjnymi 1.3. Korelacja pomiędzy względną pracą plastycznego odkształcania powierzchni a wskaźnikami odporności kawitacyjnej 1.4. Wpływ natężenia kawitacji na pracę odkształcania powierzchni Wpi 2. MODELE OPISUJĄCE ROZWÓJ EROZJI KAWITACYJNEJ 3. KONCEPCJA MODELU PRZEBIEGU EROZJI KAWITACYJNEJ 3.1. Model erozji kawitacyjnej dla materiału o objętości Vo 3.2. Model erozji kawitacyjnej dla dowolnej objętości erodowanego materiału 4. LASEROWE PRZETAPIANIE POWIERZCHNI 4.1. Analiza strukturalna stali X20Crl3 przetopionej wiązką lasera CO2 4.2. Wpływ prędkości przesuwu wiązki lasera CO2 na plastyczne odkształcanie stali X20Crl3 pod wpływem obciążeń kawitacyjnych 4.3. Wpływ energii przetapiania stali X5CrNil8-10 na plastyczne odkształcanie pod wpływem obciążeń kawitacyjnych 4.4. Badania wpływu wielościeżkowego przetapiania powierzchni stali C45 i X20Crl3 na odporność kawitacyjną 4.5. Badania naprężeń własnych laserowo przetapianych stali 5. LASEROWE NAGRZEWANIE NAPOIN Fe-Cr-Mn i Fe-Cr-Co 6. STOPOWANIE LASEROWE 6.1. Laserowe stopowanie stali C45 6.2. Laserowe stopowanie stali X5CrNil8-10 manganem 6.3. Laserowe stopowanie stali X5CrNil8-10 węglikiem TiC 6.4. Laserowe stopowanie stali X20Crl3 niobem 7. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 7.1. Wnioski poznawcze 7.2. Wnioski utylitarne BIBLIOGRAFIA Streszczenie w j. polskim Streszczenie w j. angielskim