Ni3Al intermetallic roughness surface layer changes in view of erosion and cavitation interaction

Alloys based on the Ni3Al intermetallic phase belong to a group of new generation special materials. Their main advantages are resistance to oxidising and carbonising atmospheres, high fatigue strength, high creep resistance, and very high wear and corrosion resistance. This paper presents an analysis of the influence of chemical composition and heat treatment on the structure, thermomechanical strengthening homogeneity, and resistances to erosion wear and cavitation wear of alloys based on Ni3Al intermetallic phase. Investigations of the alloy roughness in the primary stage and after erosion and cavitation wear tests are described. The analysis indicates that erosion and cavitation wear progresses with time and strongly depends on the chemical composition.

Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al to grupa materiałów specjalnych nowej generacji. Do podstawowych zalet tych stopów należy zaliczyć: odporność na działanie atmosfer utleniających i nawęglających, wysoką wytrzymałość zmęczeniową, wysoką odporność na pełzanie, bardzo dobrą odporność na zużycie ścierne i korozję. Ponadto istotną zaletą intermetali z układu Ni-Al jest niski koszt materiałowy, wynikający ze stężenia aluminium. W pracy przedstawiono analizę wpływu składu chemicznego oraz obróbki cieplnej na strukturę, jednorodność umocnienia i odporność na zużycie erozyjne i kawitacyjne stopów na osnowie fazy międzymetalicznej Ni3Al. Przeprowadzono również chropowatości analizowanych stopów w stanie wejściowym i po próbach zużycia erozyjnego i kawitacyjnego. Badania prowadzono na intermetalach Ni3Al z dodatkami stopowymi boru, cyrkonu, chromu, molibdenu i żelaza, w stanie po odlewaniu i wygrzewaniu ujednorodniającym. Przeprowadzona analiza chropowatości wykazała, że zużyciu erozyjne i kawitacyjne rośnie wraz z czasem trwania prób i zależy istotnie od składu chemicznego.