Мета дослідження: визначення параметрів процесів гідроабразивного зношування деталей і пошук складу ливарних сплавів для протидії рідині та абразивним частинкам, змішаним з рідиною.

Обрано дану тему через актуальність. ЇЇ актуальність полягає в тому, що розвиток гідромашинобудування потребує збільшення довговічності служіння машин і механізмів, особливо в складних умовах експлуатації при зменшенні витрат на їх обслуговування.

Підвищення довговічності і експлуатаційної надійності деталей може досягатися шляхом керуванням об'ємного складу сталі шляхом модифікування та легування.

Одним із таких способів підвищення зносостійкості литих деталей є модифікування рідкого матеріалу у ковші з можливим легуванням у ливарній формі.

Найбільш перспективними легувальними елементами, які сприяють підвищенню зносостійкості сплавів на основі заліза є хром, марганець, титан і бор.

Чисті метали використовувати недоцільно через високі температури плавлення. Для приготування легувальних покриттів доцільніше використовували феросплави.

Додавання в розплав інокуляторів, модифікатори 2-го роду, забезпечує підвищення однорідності і дисперсності литої структури, оптимізацію форми і розподілу неметалевих вкраплень, зменшення деяких ливарних дефектів (пористості, пухкості, осьової та позаосьової ліквації), що істотно підвищує рівень і ізотропність властивостей литого металу:

– при приблизно рівній міцності підвищуються пластичні властивості металу та його ударна в'язкість;

– максимальний ефект – підвищення пластичних властивостей в серединній (на половині радіуса) і осьовій зонах – свідчить про суттєве підвищення фізико-хімічної однорідності і ізотропності властивостей металу по перерізу зливків;

– зниження анізотропії властивостей суспензійного металу в поздовжньому напрямку в поверхневій зоні пов'язано з усуненням структури стовпчастих кристалітів, яка зазвичай характерна для цієї області.

Підвищення рівня і ізотропності характеристик пластичності і ударної в'язкості сталі, обумовлене введенням порошків, зберігається і після кування.

За пластичністю, злитки відлиті з введенням екзогенних інокуляторів, наближаються до цього показника кованого металу або досягають максимальних значень вже при невеликих 1,5- і 3-кратних уковах, ударна в'язкість не знижується навіть після 7-ми кратного укову, як це має місце в інших злитках.

Однак, незважаючи на поліпшення можливої макроструктури злитків і виливків, використання металевого порошку, литого дробу як інокуляторов призводить до збільшення забрудненості сталі неметалевими вкрапленнями, в основному оксидами. Обмеженість застосування даної технології викликана складністю технологічного ланцюжка отримання дисперсних інокуляторов (порошку, дробу), для яких необхідний захист їх від окислення при зберіганні, транспортуванні та введенні в злиток.

За результатами проведеної аналітичної роботи зроблено висновки:

1. Визначено можливі процеси використання поверхневого легування для литих деталей, які працюють в умовах гідроабразивного зношування.

2. В результаті аналізу установлено, що для зносостійкого поверхневого легування доцільно використовувати порошки високовуглецевого феромарганцю, феротитану, феробору, феромолібдену або їх суміші.

3. Аналіз існуючої літератури показав, що для поверхневого легування краще використовувати механічну суміш феромарганцю і ферохрому, оскільки ці елементи під час експлуатації в агресивних середовищах та ударних навантаженнях утворюють на поверхні та у середині виробу захисні плівки складу Cr₂O₃ та аустенітну структуру завдяки впливу високого відсотку марганцю.