ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эрозия судовых гребных винтов из "Гидроэрозия металлов Изд2 " Судовые гребные винты изготовляют из стали, чугуна и цветных сплавов. [c.11] В зарубежной практике гребные винты для ответственных судов изготовляют чаще всего из специальных латуней и алюминиевых бронз. В настоящее время специальные латуни постепенно вытесняются алюминиевыми бронзами благодаря высоким прочности, сопротивляемости усталости, стойкости против коррозии и эрозии, отсутствию склонности к коррозионному растрескиванию, а также меньшей массе [27]. В последние годы для изготовления винтов обычного класса за рубежом начали применять недорогие коррозионно-стойкие, а также низколегированные конструкционные стали. По данным некоторых компаний, винты из легированных сталей отличаются несколько большей эксплуатационной стойкостью, чем винты из углеродистых сталей, так как легированные стали обычно имеют повышенное сопротивление гидроэрозии и большую коррозионную стойкость в морской воде. [c.11] При обследовании большого числа гребных винтов на судах промыслового и торгового флота не было отмечено ни одного случая разрушения ступицы винта или корня лопасти, за исключением разрушения от кавитации области, близкой к корню лопасти, на некоторых быстроходных судах. [c.12] На гребных винтах из углеродистой стали, установленных на китобойных судах флотилии Слава , в течение одной навигации повреждения от эрозии и коррозии возникали примерно на 30% поверхности лопастей гребных винтов. За этот срок службы входные кромки лопастей приобрели вид губки. Разрушенные эрозией и коррозией кромки лопастей ежегодно ремонтируют электронаплавкой, что в некоторой степени увеличивает срок службы гребного винта. Общая продолжительность работы гребного винта из углеродистой стали на китобойных судах флотилии Слава при ежегодных ремонтах составляет примерно 2—3 года. [c.13] На транспортных судах торгового флота, где по условиям эксплуатации гребные винты работают при высоких скоростях, они разрушаются за более короткие сроки. Так, на транспортном судне Капитан Гастелло гребной винт, отлитый из углеродистой стали, через год вышел из строя вследствие значительной гидроэрозии лопастей. На теплоходе Акмолинск гребные винты из углеродистой стали проработали 20 месяцев. Гидроэрозия лопастей гребных винтов, как правило, сопровождается снижением скорости судна на 18—20%, а иногда и больше. [c.13] Приведенные сведения об эрозионных повреждениях гребных винтов совпадают с данными зарубежной практики. Например, в Англии, Бельгии, Норвегии и других странах опубликовано много материалов, свидетельствующих о быстром разрушении гребных винтов транспортных судов от эрозии и коррозии. [c.13] В последние годы гребные винты высшего класса изготовляют из латуни типа ЛАМцЖбУ—5—2—2. Эта латунь по сравнению с латунью ЛМцЖ55—3—1 имеет более высокие прочность (а = = 608 МПа) и коррозионную стойкость в морской воде, а также меньше склонна к коррозионному растрескиванию. [c.13] Однако латуни проявляют склонность к интенсивному коррозионному разрушению вследствие процесса обесцинкования, который может привести по истечении 1—1,5 лет эксплуатации к полному разрушению кромок лопастей. Обесцинкование обычно сопровождается большой потерей прочности материала, вследствие чего усиливается процесс гидроэрозии металла и в ряде случаев происходит поломка лопастей. [c.13] В качестве заменителей цветных металлов в последнее время применяют различные пластические материалы (нейлон, стеклопластики и др.). Высокая эластичность и стойкость в морской воде объясняют попытки применить эти материалы для изготовления гребных винтов. Однако испытания показали, что пластические материалы имеют очень низкую сопротивляемость гидроэрозии. [c.13] Практика применения коррозионно-стойких сталей располагает пока недостаточными данными для полной характеристики той или иной марки стали как конструкционного материала для судовых гребных винтов. Однако наблюдения показывают вполне удовлетворительные результаты. Например, на одном из судов китобойной флотилии Слава был установлен гребной винт из нержавеющей стали примерно следующего химического состава 0,15% С 0,52% Мп 0,47% Si 13,0% Сг 0,95% Ni. Это судно ходило на промысел в Антарктику в течение восьми лет и прошло свыше 200000 миль винт хорошо сохранился и не имел разрушений. [c.14] Сравнительно хорошие данные получены при эксплуатации гребных винтов высшего класса судна Европа . Эти винты были отлиты из аустенитной коррозионно-стойкой стали (примерный состав 0,1% С 17,8% Сг 8,5% Ni). Для измельчения зерна и устранения склонности стали к межкристаллитной коррозии в ее состав вводили небольшое количество титана и тантала. Диаметр винта 4450 мм, масса около 15 т. Термической обработке винты не подвергали (а = 559-г-598 МПа б = 20 -28% НВ 190). [c.14] По данным некоторых зарубежных фирм и компаний, гребные винты из аустенитных сталей отличаются высокой коррозионной и эрозионной стойкостью в морской воде при сравнительно высоких окружных скоростях (выше 30 м/с). Так, в США для гребных винтов буксирных судов, плавающих на мелководье (эти условия плавания для гребных винтов считают особенно тяжелыми), применяют аустенитную сталь примерно следующего состава 0,1% С 0,3% Si, 15% Мп 16% Сг 5% Ni [64]. Механические свойства этой стали в литом состоянии = 608 МПа сг = 324 МПа б == 50% НВ 170. Коррозионно-стойкие стали с большим содержанием марганца (до 15%) хорошо сопротивляются гидроабразивному износу и работают в этих условиях сравнительно долго. [c.14] К высоколегированным сталям для судовых гребных винтов предъявляют высокие требования. Сталь должна обладать достаточным сопротивлением коррозии и эрозии в пресной и морской воде (во всяком случае, не меньшим сопротивления бронз и латуней, из которых изготовляют гребные винты), а ее прочность должна быть не меньше прочности углеродистых сталей 35, 40 а = 294-343 МПа 294 кДж/м ). [c.14] Особое внимание уделяют контролю однородности химического состава, структуры и свойств по всему сечению отливки. Сталь должна обладать хорошими технологическими свойствами (жид-котекучестью и обрабатываемостью). Следует проверять также необходимость использования сталей с дефицитными легирующими элементами (никель, ванадий и др.). [c.14] Вернуться к основной статье