Кавитация усталость

Особенностями процесса являются высокая агрессивность морской воды, действие механического фактора (эрозия, кавитация, усталость), а также сильное влияние контакта разнородных металлов, обрастания водорослями и наличие ватерлинии (щелевая коррозия). [c.51]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Механический фактор очень часто оказывает влияние на коррозию металлических конструкций в морской воде, вызывая явления коррозионной усталости, коррозионной эрозии и коррозионной кавитации. [c.400]

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание. [c.14]

Детали и конструкции, работающие в условиях агрессивных сред, часто подвергаются коррозионно-механическому разрушению под совместным воздействием коррозии и механических напряжений. Существует пять характерных случаев коррозионно-механического разрушения металлоконструкций, отличающихся своеобразием воздействия механического фактора Г) общая коррозия напряженного металла (не сопровождающаяся хрупким механическим разрушением) 2) коррозионное растрескивание 3) коррозионная усталость 4) коррозионная кавитация 5) коррозионная эрозия (коррозионное истирание, фреттинг). [c.64]

Механизм коррозионной кавитации имеет смешанный коррозионно-механический характер и близок к механизму коррозионной усталости. Однако, в отличие от обычных условий коррози- [c.87]

Из всех видов коррозионно-механического разрушения достаточно подробно изучено коррозионное растрескивание, результаты исследования которого обобщены в монографиях [14—16]. Много внимания у нас и за рубежом уделяли также изучению фреттинг-коррозии [17—19]. Так как коррозионная кавитация значительно реже является причиной аварийного разрушения элементов конструкций по сравнению с коррозионным растрескиванием или коррозионной усталостью, она изучена значительно меньше, хотя на практике этот вид разрушения встречается довольно часто, например, разрушение деталей насосов и гидравлических турбин, трубопроводов, гребных винтов и пр. Актуальность исследования коррозионной кавитации будет возрастать в связи с резким увеличением в нашей стране трубопроводного транспорта. [c.11]

Причина этого явления еще не вполне ясна. По обе стороны лопасти около ее периферийного торца имеется разность давлений. Она заставляет воду протекать через узкую щель между лопастью и стенкой с большой скоростью, следовательно, под малым давлением, что ведет здесь к щелевой кавитации и разъеданию. С другой стороны, каждая точка стенки оказывается то под меньшим давлением — при прохождении мимо нее торца, то под большим — в промежутках. Число таких колебаний давления в секунду равно произведению оборотности на число лопастей. Можно думать, что это явление ведет к усталости материала и его разрушению. [c.248]

Допустимые виды изнашивания окислительное и окислительная форма абразивного изнашивания. Недопустимые разрушения при трении схватывание I и II рода, фреттинг-продесс, резание и царапание (механическая форма абразивного изнашивания), усталость при качении и другие виды повреждения (коррозия, кавитация, эрозия и др.). [c.108]

Под коррозией металла или металлической конструкции подразумевают их разрушение, происходящее под влиянием химического или электрохимического воздействия внешней среды. При этом металл или компоненты сплава переходят в окисленное (ионное) состояние. В результате происходит постепенная, а иногда и достаточно резкая потеря основных функций конструкции. Механическое разрушение, например, излом, или истирание поверхности (эрозия), а также радиоактивный распад металла имеют, в отличие от коррозии, физическую природу. В практике довольно часто встречаются также случаи разрушения металла при совместном коррозионно-механическом воздействии коррозионная эрозия (кавитация), коррозионное растрескивание, коррозионная усталость и др. [c.13]

Величины 1с достаточно известны [17]. Величины /д определяют более условно, чем 2с, в зависимости от допуска (например, до 95% Отах. как делал Р. Петерсон [2] при установлении максимально напряженной зоны). Очевидно, при том же допуске по напряжениям величина /д будет уменьшаться с увеличением градиента напряжений. Однако порядок величины /д во многих случаях известен (например, при усталости, резании, кавитации и т. д., см. табл. 25.2). [c.309]

Из обычно используемых в технике материалов нержавеющие стали, несомненно, наиболее устойчивы к кавитационному разрушению. Это обусловлено несколькими факторами. К таким факторам относятся вязкость, гомогенность и мелкозернистость структуры, значительные прочность и твердость в сочетании с достаточной пластичностью, высокий предел коррозионной усталости и способность к деформационному упрочнению при воздействии кавитации. На гидроэлектростанциях, где кавитационное разрушение может вызвать необходимость дорогостоящих капитальных ремонтов, нержавеющие стали широко используются в качестве слои, нанесенного сваркой на обычные стали или в виде отливок. [c.306]

Присутствие шарообразных частиц может указывать на износ, усталость или они могут возникать из-за загрязнения. Сам феномен образования шарообразных частиц износа связан в основном с работой крутящихся элементов. Шарообразные частицы, образовавшиеся в результате механического износа, составляют в диаметре менее 5 1пп, имея очень гладкую поверхность. Если в диаметре они превышают 5 цт или если поверхность у них шероховатая или окисленная, это означает, что источником возникновения шарообразных частиц является либо кавитация либо загрязнение. Источники загрязнения включают плавку и шлифовку. [c.147]

Коррозионная кавитация. Этот тип разрушения обычно является следствием энергичного механического воздействия непосредственно самой коррозионной среды. Примером коррозионной кавитации может служить воздействие быстрой струи морской воды, когда вследствие повторяющихся местных ударов (ог смыкания вакуумных пузырей) в отдельных элементах структуры в поверхностных слоях металла возникают пульсирующие напряжения. Этот вид коррозионно-механического воздействия может приводить к весьма сильным местным разрушениям металлических конструкций и образованию глубоких каверн, как это, например, наблюдается для гребных винтов. Механизм коррозионной кавитации близок к механизму коррозионной поверхностной усталости, однако действие механических напряжений здесь будет [c.254]

Была установлена не только высокая общая стойкость титана к коррозии в спокойной и движущейся морской воде, но также коррозионной кавитации и усталости, а также к коррозии под напряжением, устойчивость в отношении коррозии в щелях и к питтингообразованию Вследствие положительного стационарного потенциала титан не склонен к коррозии в контакте, но сам несколько увеличивает коррозию других металлов (даже меди), находящихся с ним в контакте. По своему контактному действию он аналогичен нержавеющей стали в пассивном состоянии, т. е. представляет собой не очень активно действующий катод. [c.570]

Состояние автомобиля, при которо.м он не соответствует логя бы одному из требований нормативно-технической документации, является неисправным состоянием (.неисправностью). Основная часть неисправностей возникает при экс- луатацик автомобиля вследствие процессов тренкя деталей гтар2Ния материала деталей, коррозии, кавитации, усталости, деформации деталей и т. д. Эти и другие вредные процессы влекут за собой изнашивание (табл. 28) и повреждение деталей. Изнашивание детал . — это процесс постепенного измене-иня ее размеров при трении вследствие отделения с поверхности трения материала или ее остаточной деформации. Результатом изнашивания является износ детали, определяемый измерением размеров с помощью инструментов и приборов, взвешиванием, внешним осмотром и т. д. С и.зносом связано изменение размеров и формы детали, нарушение взаимного положения деталей в сборочной единице, изменение шероховатости поверхности детали, ее механических свойств, структуры, износостойкости, образование на трущихся поверхностях царапин, трещин, задиров и т. п. [c.123]

Ячшение коррозионной кавитации (механическое воздействие оказ явает сама коррозионная среда) также близко по характеру разрушений к механизму коррозионной усталости, хотя действие механических напряжений ограничено отдельными зонами. Этот вид оазрушения приводит к образованию местных глубоких язвин, что, например, наблюдается у гребных шипов. [c.101]

Кажущееся некавитационное поражение может быть вызвано кавитацией. Например, при быстром радиальном движении шейки в смазывающей пленке юбразуются полости с большим давлением. Возникают местные напряжения, превышающие предел усталости материала подшипника. Это вторичное разрушение является усталостным. [c.27]

Под коррозионной стойкостью понимают способность материала сопротивляться различным видам коррозионного воздействия, среди которых к наиболее важным относятся следующие общая коррозия, структурно-избирательная коррозия (межкристаллит-ная, ножевая, язвенная и другие виды местных повреждений), коррозионно-механическое воздействие на материал (коррозион- ное растрескивание, коррозионная усталость). Анализ повреждений материала показал следующие цифрыразрушениятехнологичес-. кого оборудования под воздействием коррозии (по данным ВНИИ-химмаша) общая коррозия — 31% межкристаллитная—10% язвенная — 16% кавитация, эррозия —9% коррозионное растрескивание — 22% другие виды—12%. [c.122]

Коррозией ( orrodere — разъедать) называют самопроизвольное и необратимое разрушение материалов вследствие физико-химического взаимодействия со средой. Процессы коррозии в ряде случаев комбинируются с действием механических факторов (трение, удар, растягивающие и переменные напряжения). Соответственно различают процессы коррозионного истирания, коррозионной кавитации, коррозионного растрескивания, коррозионной усталости. [c.116]

ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СЙЛЫ в звуковом поле — совокупность сил, действующих на вещество дли тело, помещённое в звуковом поле. В П. с. вносят вклад переменное звуковое давление, пропорциональ-зое амплитуде звука, и квадратичные эффекты — ра-диац. давление, силы Бьеркнеса (см. ниже), а также гидродинамич. силы, обусловленные движением среды В Ввуковой волне. П. с. проявляются в действия звуковой волны на чувств ИТ, элементы приёмников звука, д УЗ-коагуляции, диспергировании, кавитации, в возникновении акустических течений, усталости материалов, подвергающихся длит, воздействию интенсивного дкустич. излучения, во вспучивании границ раздела двух сред. [c.85]

В кавитационном разрушении материала определенное значение имеет абразивное изнашивание, так как в потоке жидкости в том или ином количестве всегда имеются абразивные частицы [37]. На разрушение влияет и электрохимическая коррозия, которая сказывается в большей степени при малых скоростях потока. Наиболее весомым процессом, определяющим разрушение материала в процессе кавита-Дйи, является механическое силовое воздействие, приводящее к разрушению при контактировании. При таком воздействии разрушение может произойти вследствие усталости либо хрупкого или вязкого отделения частиц. Кавитация вызывает пластическую деформацию поверхностных слоев. При создается определенная степень Деформационного упрочнения металла Возможным последующим разупрочнением. Однако, как правило, в процессе кавитации наблюдается повыше-йе твердости, что указывает на пре-JiaaaHne процессов упрочнения. При J еличении кавитационного воздей-таия свойства металла (прочность, [c.167]

РЭМ успешно применяют для изучения послойной структуры окислов вплоть до границы раздела металл — окисел, изменений поверхности в результате износа, кавитации, эрозии, контактной усталости, схватывания и други.х внешних воздействий. Установлению механизма разрушения в каждом отдельном случае способствует исследование продуктов износа, также возможное с помощью РЭМ. Широкие воз- ыожности имеет РЭМ для исследования порошков и композиционных материалов на разных стадиях их изготовления. Кроме обычных статических наблюдений, РЭМ может быть успешно применен для проведения динамических экспериментов in situ, когда непосредственно в [c.71]

Изнашивание, связанное с ударным нагружением поверхности, наблюдается также при кавитации, которая возникает при работе гребных винтов, лопастей гидротурбин, цилиндров гидронасосов. Кавитационное изнашивание создают струи жидкости в момент захлопывания пузырьков газа или воздуха. Образующиеся при этом многочисленные микроудары вызывают развитие процессов усталости, которые усиливаются под влиянием коррозии. [c.340]

При коррозионных растрескивании и усталости основное воздействие механического фактора определяется действием растягивающих напряжений первого рода, т. е. напряжений макромасштабных, уравновешиваемых в объемах, соизмеримых с размерами детали. Для разрушений типа кавитации основную роль играют напряжения второго рода, т. е. микронапряжения, уравновешивающиеся в пределах элементов структуры металлов. При эрозии или истирающей коррозии характерно воздействие напряжений третьего рода (субмикромасштабных), уравновешивающихся в пределах элементов кристаллической решетки. Механическое воздействие в этом случае распространяется, главным образом, на поверхностные слои атомов структуры металлов или оксидные пленки. [c.109]

Таким образом механизм коррозионной кавитации близок к механизму коррозионной усталости вследствие возникающих пульсирующих напряжений в металле под действием периодического схлопывания пузырьков, Различие в том, что коррозии подвергаются ограниченные зоны, соизмеримые с размерами отдельных кристалл1 тов сплава. Следовательно, коррозионную кавитацию можно рассматривать как по- [c.118]

Анализ статистических данных о выходе из строя технологического оборудования вследств ие коррозионных повреждений показывает, что разрушения из-за общей коррозии составляет 31%, из-за коррозионного растрескивания— 22%, из-за точечной коррозии—16%, из-за межкристаллитной коррозии—10%, из-за кавитации и эрозии —9%, из-за коррозионной усталости — 2%, из-за других видов коррозии—10%. [c.7]

Встречаются также условия, в которых, наряду с коррозионной средой, на металл действуют знакопеременные нагрузки (повторяющееся сжатие, растяжение, изгиб, скручивание и т. п.), вызывающие усталость металла. В этом случае разрушение металла наступает быстрее, чем при действии только одного из указанных факторов, и такое разрушение принято называть коррозионной усталостью. Разрушение металла в условиях ударного воздействия коррозионной среды получило особое название коррозионная кавитация . Часты случаи, когда коррозия металла начинается с поверхности, но затем распространяется под поверхностные слои металла, в результате чего металл расслаивается (подповерхностная коррозия). По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую коррозию (коррозию в газах без конденсации влаги на поверхности металла, а также в среде агрессивных органических веществ — неэлектролитах) и электрохимическую коррозию, относящуюся обычно к случаям коррозии с возможностью протекания электрического тока. В этих случаях вследствие, например, структурной неоднородности металла на его поверхности при взаимодействии с электролитом возникает множество микрогальванопар. Возможно также возникновение и макрогальванопар, например в месте контакта разнородных металлов (контактная коррозия). , [c.7]

Степень разрушения во многом определяется свойствами материалов, подвергающихся кавитации. К таким свойствам относятся поверхностная твердость, коррозионная усталость, стойкость, прочность, обрабатываемость поверхности, пористость и состав металла. По мнению Новотного, пористая поверхность подвергается более равномерному разрушению. Богачев и Минц [31] детально исследовали кавитационное разрушение чугуна в зависимости от его химического состава, формы графита и характера тепловой обработки. При этом было установлено, что наибольшей сопротивляемостью кавитационному разрушению обладают чугуны, в которых графит находится в виде глобул. По мнению этих авторов, разрущение чугуна начинается с разрушения графитовых включений. Поэтому такому разрушению довольно легко подвергается слоистый графитовый чугун. Наблюдаемое в этом случае нарушение целостности основы, которое вызывается эрозией графита, способствует быстрому разрушению всего испытуемого образца, в то время как при глобулярном строении графита разрушение носит локальный характер и ограничивается изолированными участками, занятыми графитом. Отсюда следует, что мартен-ситные и ферритные матрицы являются, по-видимому, малоустойчивыми, в то время как тонкодисперсные перлитные, бентонитные и сорбитные структуры имеют более высокую сопротивляемость. [c.142]

Большинство отказов связано с необратимыми процессами в машинах (процессами старения). Их внешними проявлениями являются разрушение, деформация, изменение свойств материалов (механических и магнитных, структуры, химического состава), загрязнение смазки и топлива, разъедание (коррозия, эрозия, кавитация, прогар, трещинообразование и т. д.), наростообразова-ние (налипание, нагар, заращивание отверстий — облитерация и т. д.), изменение свойств поверхностного слоя (шероховатости, твердости, напряженного состояния и др.), износ (истирание, усталость поверхностных слоев, смятие, перенос металла), изменение условий контакта (площади касания, сплошности смазки и др.) [50]. Наиболее характерными для ПТМ внешними проявлениями процессов старения являются разрушение и износ деталей. Их природа более подробно рассмотрена ниже. [c.7]

Рассмотрены теория коррозионных процессов, локальная коррозия (питтинговая, межкристаллитная, щелевая) и коррозия при одновременном воздействии механических напряжений (коррозионное растрескивание, коррозионная усталость и кавитация). Изложены научные принципы создания металлических сплавов повышенной пасоивнруемостн н коррозионной стойкости. Описаны свойства важнейших современных конструкционных коррозионностойких сплавов. [c.4]

Гл. XVI—XVIII отведены важным явлениям в области коррозии коррозионному растрескиванию, коррозионной усталости и межкристаллитной коррозии. Эти вопросы, имеющие, как известно, исключительное значение для химического и энергетического мащиностроения и аппаратостроения, а также атомной энергетики, разработаны весьма слабо. Излагая свои взгляды на проблему в целом (электрохимическая природа процесса, роль окисных пленок, возникновение напряжений и выделение новых фаз), автор рассматривает поведение нержавеющих сталей, алюминий магниевых сплавов и сплавов системы алюминий — магний — цинк, влияние наиболее опасных видов термического воздействия при технологической обработке сплавов и описывает рациональные методы борьбы с коррозионным растрескиванием, кавитацией и межкристаллитной коррозией. [c.7]

По современным представлениям кавитация имеет смешанный кор-розионно-механический характер разрушения, причем соотношение влияний коррозионного и механического факторов сильно изменяется в зависимости от условий эксплуатации детали. Например, с увеличением скорости вращения гребного винта или с переходом к менее совершенной в гидродинамическом отношении форме этого винта относительная доля механического воздействия возрастает и начинается преимущественно поверхностно-механическое разрушение металла сильными местными непрерывно повторяющимися ударами воды при смыкании ваку-умно-паровых пузырьков (явление типа поверхностной микрокоррозион-ной усталости). Особенностью подобного разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напрягаемых участков с размерами отдельных кристаллитов структуры металла [19]. Этим, в частности, объясняется большое влияние, которое оказывают на стойкость к кавитации, помимо механической прочности сплава, также и его структура и состояние границ зерен. Например, стали лучше сопротивляются кавитации, чем чугун. Чугун со сфероидальным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун. [c.412]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...