Дослідження впливу процесу хромосиліціювання на підвищення стійкості та довговічності робочих коліс відцентрового компресора, що працює з агресивними газами

Abstract

Робота присвячена визначення оптимальної технології хіміко-термічної обробки сталі 20Х13Л з метою підвищення стійкості та довговічності робочих коліс відцентрового компресора, що працює з агресивними газами. У роботі проаналізована можливість використання корозійностікої сталі мартенситного структурного класу 20Х13Л. Вивчені основні питання з технологій підвищення жаростійкості матеріалів, зокрема сталі 20Х13Л. Досліджено вплив термічної та хіміко-термічної обробки корозійностійкої сталі на її структуру, мікротвердість, пористість і жаростійкість. Визначено раціональний, оптимальний та комплексний режим термічної обробки: температура 1000 0С, тривалість 6 годин. Для отримання високотвердого, жаростійкого поверхневого покриття в роботі запропоновано використання комплексної контактної дифузійної металізації в один технологічний етап насичення кремнієм і хромом. Хромосиліціювання проводиться на сучасному обладнанні в лабораторних умовах. Структура, яка формується на поверхні сталі 20Х13Л після дифузійного хромосиліціювання, дозволяє підвищити поверхневу твердість та жаростійкість, що призведе до підвищення стійкості і довговічності робочих коліс відцентрового компресора, які працюють з агресивними газами.

The work is devoted to determining the optimal technology of chemical and thermal treatment of steel 20Cr13 in order to increase the stability and durability of the impellers of the centrifugal compressor working with aggressive gases. The paper analyzes the possibility of using corrosion-resistant steel of martensitic structural class 20Cr13. The main issues of technologies for increasing the heat resistance of materials, in particular steel 20Cr13, were studied. The effect of thermal and chemical-thermal treatment of corrosion-resistant steel on its structure, microhardness, porosity, and heat resistance was studied. A rational, optimal and complex mode of heat treatment was determined: temperature 1000 0C, duration 6 hours. In order to obtain a highly hard, heat-resistant surface coating, the work proposes the use of complex contact diffusion metallization in one technological stage of saturation with silicon and chromium. Chromosilication is carried out on modern equipment in laboratory conditions. The structure formed on the surface of 20Cr13 steel after diffusion chromosilicization allows to increase the surface hardness and heat resistance, which will lead to an increase in the stability and durability of centrifugal compressor impellers that work with aggressive gases.