Кавитационное разрушение - металл
Cтраница 1
 |
Кавитационно-эрозионное разрушение вкладыша дизельного цилиндра.| Устойчивость металлов к навигационной эрозии в лабораторных испытаниях. Вода из Кембриджа, комнатная температура [ 18а ]. [1] |
Кавитационное разрушение металла может быть чисто механическим, как в экспериментах со стеклом, пластмассой или с металлом в органических жидкостях. [2]
 |
Схема установки для коррозионноусталостных испытаний при знакопеременном изгибе в вакууме или в газовой среде. [3] |
Кавитационные разрушения металлов вызываются механическим воздействием на них коррозионной среды, например морской воды на гребной винт пароходов. [4]
 |
Схема течения жидкости в трубке переменного сечения. [5] |
Изучение кавитационного разрушения металла показало, что импульсные давления, воспринимаемые поверхностью, оказываются достаточными, чтобы пузырьки создавали и развивали очаги разрушений на поверхности металла. Многократно повторяющиеся импульсные напряжения приводят к локальным усталостным разрушениям. [6]
Следует иметь в виду, что область кавитационного разрушения металла может быть пространственно удалена от области образования кавитационных пузырей. [7]
Имеющиеся опытные данные по развитию коррозионных и кавитацион-ных процессов на металлических поверхностях, совершающих высокочастотные механические колебания в водной среде [1], показывают, что кавитационное разрушение металлов наступает лишь после того, как энергия колебаний поверхности становится больше некоторой определенной величины, различной для разных металлов, но не зависящей от их механических свойств. Стойкость полимерных пластмасс, несмотря на худшие, по сравнению с металлами, механические свойства, превосходит стойкость большинства металлов [2], но находится, как правило, в прямой зависимости от механических свойств. Этой же зависимости следуют и металлы при кавитации в недипольных жидкостях [3], таких, например, как ртуть, четыреххлористый углерод и др. Указанные факты свидетельствуют, по-видимому, о том, что количественные характеристики процесса кавита-ционной эрозии, в частности, скорость возникновения ядер кавитации на вибрирующих твердых поверхностях, существенным образом зависят от электрохимических свойств границы раздела твердой и жидкой фаз и, следовательно, от структуры двойного электрического слоя на этой границе. В настоящем сообщении предпринята попытка приближенной оценки вклада, который может вносить двойной электрический слой в энергию кавитационного разрушения. [8]
Имеющиеся опытные данные и полученные выше приближенные оценки позволяют, таким образом, надеяться, что высказанные в начале настоящей работы соображения по поводу механизма кавитационного разрушения металлов и влияния двойного электрического слоя на процесс образования ядер кавитации являются достаточно обоснованными и могут быть использованы при дальнейших исследованиях. [9]
Явление кавитации ( от cavitas - пустота) представляет собой возникновение в потоке жидкости парогазовых пузырьков, где давление снижается до давления паров жидкости при соответствующей температуре, и последующее сокращение этих пузырьков при перемещении их в зону повышенного давления. Кавитационное разрушение металла вызывается гидравлическими импульсами ударного характера, которые возникают при быстром сокращении парогазовых пузырьков, попадающих в область более высоких давлений. Результаты работ, выполненных в этой области [15, 58, 61], показывают, что механизм кавитационного разрушения очень сложен и до настоящего времени полностью не изучен. Имеется и другое представление о механизме кавитационного разрушения [32], по которому материал на микроучастках поверхности в момент захлопывания кавитационных пузырьков работает не на удар, а на отрыв. Полагают, что в данном случае причиной гидроэрозии являются высокочастотные импульсы микрообъемов жидкости отрывного характера. [10]
Имеются данные, что существует аналогия между механизмом эрозионно-коррозионного и кавитационного разрушения металлов в агрессивных средах44, в связи с тем что разрушения, вызываемые эрозией и коррозией, являются следствием механического воздействия движущейся жидкости на конструкционный металл. [11]
Нередки случаи кавитационного повреждения деталей топливной аппаратуры. Чаще всего такому разрушению подвергаются плунжеры топливных насосов и иглы форсунок. Разрушения подобного вида обнаружены также в трубопроводах, трубках холодильников и других деталях проточной части различных машин. Причинами кавитационных разрушений металла являются не только изменение давления в потоке жидкости, но и сильная вибрация, вызванная форсированным режимом работы двигателей или машин. [12]
По его мнению, в таких условиях возникают высокие местные давления, способные вызвать в микрообъемах металла пластическую деформацию и местную концентрацию напряжений. Значительная часть работы деформации переходит в тепло, в результате в микрообъемах металла резко возрастает местная температура. Кроме того, местная температура может сильно возрасти ( теоретически до нескольких тысяч градусов) в результате сокращения кавитационного пузырька. В этих условиях при наличии агрессивной среды образуются окислы, которые препятствуют свариванию смещенных объемов металла. Развитие такого процесса приводит к образованию аморфной смеси, состоящей из массы металла и его окислов. Смесь отделяется от поверхности при эрозии, и на этом месте снова образуются такие же продукты износа. Подобное представление о роли коррозии и механизме кавитационного разрушения металлов нуждается в более глубоких и тонких экспериментальных исследованиях. [13]
Страницы: 1