ВЛИЯНИЕ КОРРОЗИОННОГО ФАКТОРА НА КАВИТАЦИОННУЮ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ СПЛАВОВ ДЛЯ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ
Аннотация
Аннотация. Исследована кавитационная износостойкость нержавеющей стали 08Х14НДЛ, бронзы БрА8Мц11Ж3Н2Л и латуни ЛЦ40Мц3Ж в пресной воде и морской воде разных составов. Опыты проводились на магнитострикционном вибраторе при частоте колебаний концентратора около 22 кГц, амплитуду колебаний его торца можно было варьировать от 12 до 27 мкм, расстояние между торцом концентратора и поверхностью образцов равнялась 0,5 мм. Показано, что с увеличением амплитуды колебаний торца концентратора отношение износа в морской воде к износу в пресной воде снижается. На примере латуни продемонстрировано, что в жёстких условиях кавитационного воздействия, которым соответствуют испытания на магнитострикционном вибраторе при амплитуде колебаний равной 27 мкм, кавитационный износ в морской воде может быть существенно ниже, чем в пресной. Указанный парадокс объясняется, по всей видимости, особенностями испытаний на ультразвуковых магнитострикционных вибраторах в сочетании с пластифицирующим действием агрессивной жидкости. Ультразвуковая частота воздействия на поверхность ударных волн увеличивает подвижность дислокаций, а стравливание поверхностных слоёв в морской воде облегчает их разрядку на поверхности: имеет место хемомеханический эффект
Литература
Ponkratov, D. DES Prediction of Cavitation Erosion and Its Validation for a Ship Scale Propeller / D. Ponkratov // 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015). – Journal of Physics: Conference Series 656 (2015). – Р. 1–4. https://doi.org/10.1088/1742-6596/656/1/012055
Фомин В.В. Гидроэрозия металлов. – М.: Машиностроение, 1977. – 287 с.
Цветков Ю.Н. Кавитационное изнашивание металлов и оборудования. – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. – 155 с.
Mӧller H., Boshoff E. T., Froneman H. The corrosion behavior of a low carbon steel in natural and synthetic seawaters // The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. – 2006. – Vol. 106. – P. 585–592.
Elbeik S., Tseung A.C.C., Mackay A.L. The formation of calcareous deposits during the corrosion of mild steel in seawater // Corrosion Science. – 1986. – Vol. 26. – P. 669–680. https://doi.org/10.1016/0010-938x(86)90032-6
Osman M. M., Corrosion inhibition of aluminium-brass in 3,5 % NaCl solution and seawater // Materials Chemistry and Physics. – 2001. – Vol. 71. – P. 12–16. https://doi.org/10.1016/s0254-0584(00)00510-1
Basumatary J., Nie M., Wood R. J. K. The synergistic Effects of Cavitation Erosion-Corrosion in Ship Propeller Materials // Journal of Bio- and Tribo-Corrosion. – 2015. – №12. – P. 1–12. https://doi.org/10.1007/s40735-015-0012-1
Тимербулатов М.Г. Усовершенствование методики и определение кавитационной стойкости металлов применительно к гидротурбинам // Заводская лаборатория. – 1968. – №12. – С.1508–1511.
Waring S., Preiser H.S., Thiruvengadam A. On the role of corrosion in cavitation damage// Journal of Ship Research. – 1965. – V.9. – p. 200–208.
Пылаев Н. И., Эдель Ю.У. Кавитация в гидротурбинах – Л.: Машиностроение, 1974. – 256 с.
Белый В.И., Некоз А.И. Исследование кавитационно-эрозионного изнашивания металлов в химически-активных средах// Проблемы трения и изнашивания – Киев: Тэхника, 1981. – вып.19. – С.76–79.
Волин В.Э., Гринберг А.Я. Влияние электрохимической коррозии на скорость кавитационной эрозии материалов// Тр. ВНИИ-Гидромаш, М.: Энергия, 1975. – вып.46. – С.44-53.
Некоз А.И., Стечишин М.С., Сологуб Н.А., Белый В.И. Определение износостойкости материалов при кавитационно-эрозионнном изнашивании// Проблемы трения и изнашивания. – 1983. – вып.24. – С. 97–103.
Basumatary J., Wood R. J. K. The synergistic Effects of Cavitation Erosion and Corrosion for Nickel aluminium bronze with oxide film in 3,5 % NaCl solution // Wear. – 2017. – Vol. 376–377. – P. 1286–1297. https://doi: 10.1016/j.wear.2017.01.047.
Sreedhar B.K., Albert S.K., Pandit A.B. Cavitation damage: Theory and measurements – A review // Wear. – 2017. – V. 372–373. – P. 177–196. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2016.12.009.
ASTM G32-10 Standard test method for cavitation erosion using vibratory apparatus. – ASTM International, 2010. – 19 p.
Гликман Л.А. Коррозионно-механическая прочность металлов. – М.-Л.: Машгиз, 1955. –175 с.
ASTM D1141-98. Standard Practice for the Preparation of Substitute Ocean Water. West Conshohocken, PA, ASTM International, 1999. – 3 p.
Cavanaugh G.M. Formulae and Methods VI. Woods Hole, MA, The Marine Biological, 1975. – 84 p.
Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. – М.: Металлургия, 1981. – 271 с.
Terauchi Y., Matuura H., Kitamura M. Correlation of cavitation damage tests with residual stress measurements // Bulletin of the JSME. – 1973. – V. 16. – No. 102. – P. 1829–1838. https://doi.org/10.1299/jsme1958.16.1829
Krause H., Matheus M. Investigation of cavitation erosion using X-ray residual stress analysis // Wear. – 1987. – Vol. 119. – No. 3. – P. 343–352. https://doi.org/10.1016/0043-1648(87)90040-8
Кулёмин А.В., Кононов А.В., Стебельков И.А. Повышение усталостной прочности деталей путём ультразвуковой поверхностной обработки // Проблемы прочности. – 1981. – №1. – С. 70–74.
Copyright (c) 2020 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
