Эрозия механизм

В процессе работы большое количество деталей механизмов, машин и инструмента выходят из строя вследствие истирания, эрозии, коррозии и кавитации. Ремонт изношенных и увеличение срока службы новых деталей могут быть достигнуты путем придания их поверхности особых физико-химических свойств за счет наплавки различных сплавов. Различают следующие основные группы материалов для наплавки электродные, литые твердые сплавы и порошкообразные смеси. [c.88]

На современном уровне рассмотрен механизм коррозионной усталости. Специальной темой является вопрос о коррозии стальной арматуры, поскольку продолжает иметь место коррозия железобетонных конструкций. Добавлена новая глава по сплавам кобальта эти сплавы ввиду своей необычайно высокой стойкости к эрозии и фреттинг-коррозии получили большое практическое применение как материал для хирургической имплантации. Обновлены задачи и ответы. [c.14]

Описанный механизм кавитационного разрушения материалов является весьма схематичным и дает лишь первое представление о причинах кавитационной эрозии. Есть достаточно оснований полагать, что в этом процессе участвует еще несколько факторов. В их числе химическая коррозия, электрохимические эффекты, проявляющиеся в появлении значительных электрических потенциалов в кавитационной зоне, а также значительные местные повышения температуры н свечение. Влияет также степень насыщения жидкости газом. [c.406]

В заключение следует отметить, что существует несколько гипотез механизма эрозии от кавитации волновая, релаксационная, струйная, кумулятивная и др. [c.106]

Процессы эрозионного разрушения поверхностей характерны, например, для деталей глубинных насосов, перекачивающих глинистые растворы или нефть, механизмов угольных комбайнов, распределителей гидравлических й топливных агрегатов и др. Часто процессы эрозии и коррозии протекают одновременно. [c.87]

Процессы происходят и при других способах изготовления например, при изготовлении композита путем пропитки расплавленным металлом вместо механического сдвига, возможно, происходит высокотемпературная эрозия. Третий тип разрушения окисной пленки — ее растворение. Растворимость кислорода в алюминии исчезающе мала, но в таких металлах, как никель, она достаточно велика, чтобы привести к растворению окислов или обеспечить их сфероидизацию по растворно-осадительному механизму. Растворимость кислорода в таких металлах, как титан и ниобий, очень высока, и механизм растворения может создать условия для полного отсутствия окислов на поверхностях раздела. [c.34]

Кавитационная эрозия появляется в виде местного разрушения деталей гидромашин и других устройств, металлические поверхности которых соприкасаются с потоком жидкости, когда в нем возникают местные падения давления. Причиной разрушения металла являются повторные местные ударные нагружения, возникающие при захлопывании каверн, причем разрушение происходит, по-видимому, при одновременном влиянии и фактора коррозии. В исследованиях, посвященных этому виду изнашивания, изучались само явление кавитации (в частности, влияние масштабного фактора), механизм разрушения и изыскание сплавов, стойких по отношению к кавитационной эрозии, условия изнашивания при кавитации в гидроабразивном потоке. [c.50]

Анализ литературных источников позволяет качественно представить следующий механизм электрической эрозии электродов при пробое жидкости и газов [c.168]

При электрическом пробое твердых тел механизм эрозии несколько отличается от приведенного выше. Главным воздействующим фактором выступает плазма, истекающая под высоким давлением в твердом теле из устьев канала разряда на электроды /114,115/. Величина эрозии электродов при пробое твердых тел более чем на порядок превышает эту же величину при пробое солярового масла в сопоставимых условиях. Так, при постоянной энергии импульса и длине рабочего промежутка Wo = 560 Дж, / = 10 мм) эрозионный износ сталей (Ст.З) при пробое горных пород и твердых диэлектриков изменяется от 96-10 (мрамор) до 498-10- г/имп. (винипласт), а при пробое солярового масла составляет 9.1210- г/имп. [c.168]

Изучение эрозионных следов и приповерхностного слоя металла при электроимпульсной технологии позволяет однозначно определить физическую природу механизма эрозии. Эрозионный след на электродах представляет собой оплавленную поверхность с наибольшим углублением в точке контакта канала разряда с поверхностью электрода. Радиально от углубления расходятся риски с многочисленными иглообразными частицами, которые заканчиваются наплывами металла на неповрежденную эрозией повфхность. Формирование такого эрозионного следа возможно под действием плазменной струи, когда расплавленный металл электрода сдувается с поверхности эрозионного следа, частично унося его в межэлектродный объем, а оставшийся металл застывает в виде отдельных [c.169]

Режимам диффузионного окисления и сублимации предшествуют переходные режимы разрушения, где происходит смена одного механизма другим. Кроме того, есть и другие отличия от изложенной выше идеальной схемы разрушения. В частности, химическое взаимодействие может сопровождаться механическим отрывом частиц (эрозией) под действием сдвигающих напряжений газового потока. При разрушении многих металлов на поверхности образуются промежуточные фазы — окислы в расплавленном состоянии, которые, растекаясь по поверхности, частично экранируют ее от окислительного воздействия внешнего потока. Достаточно сложной оказывается и модель химического взаимодействия с газовыми потоками карбидов, нитридов и боридов различных элементов. Тем не менее основные черты этого взаимодействия у большинства материалов достаточно схожи между собой. [c.167]

Однако вопросы, связанные с механической эрозией еще очень слабо изучены, и поэтому единая точка зрения на механизм этого разруше-186 ния до настоящего времени отсутствует. [c.186]

Преимущество пневматической подачи топлива в отсутствии движущихся частей и механизмов. Однако требуется большой напор воздуходувки для подачи воздуха от 5 до 18% от общего расхода на ожижение. Кроме того, образующаяся воздушная струя может проходить сквозь толщу кипящего слоя в надслоевое пространство, что ухудшает эффективность горения и создает благоприятные условия для эрозии поверхностей нагрева, расположенных в слое напротив струи. [c.288]

Уравнение (2.16) трудно использовать для количественного расчета, так как оно выведено из условий равенства скоростей коррозии и эрозии, что в действительности проконтролировать невозможно, и, кроме того, формула дана для определенной толщины оксидной пленки г/, которую также трудно оценить. Однако полученное уравнение позволяет выявить факторы, качественно обусловливающие сложный коррозионно-эрозионный износ, что необходимо при постановке исследований механизма сложного износа и разработке методики его прогноза. [c.32]

На основании предварительно проведенных экспериментов можно заключить, что механизм износа не зависит от способа (пневматического или центробежного) разгона абразивных частиц. Поэтому разработанная методика и экспериментальная установка могут быть применены для изучения эрозии в чистом виде и при наличии коррозионных процессов. [c.101]

При температуре более 350° скорость износа зависит не только от скорости потока абразивных частиц, но и от тем пературы, поэтому зависимости скорости износа от темпера туры изображаются прямыми с различным углом наклона при разных скоростях движения абразива. Изменение угла наклона, тангенс которого определяет энергию активации, обусловливается изменением механизма износа, связанного с изменением соотношения износа за счет коррозии и эрозии. С увеличением скорости движения абразивных частиц энергия активации процесса общего износа уменьшается. [c.115]

Результаты эксплуатации показывают, что влияние влажности на надежность элементов турбин АЭС оказывается различным в ЦВД и ЦНД. В зоне высокого давления слабо проявляется лопаточная эрозия. Вместе с тем наблюдается эрозионно-коррозионное разрушение диафрагм, уплотнений, дисков, внутренних поверхностей цилиндра, причем во многих случаях фиксируется щелевой механизм эрозии. [c.275]

О МЕХАНИЗМЕ КАПЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ [c.278]

Близкий характер разрушений поверхности при капельной эрозии и кавитации послужил основанием гипотезы о ведущей роли кавитационных явлений в ходе эрозионного разрушения лопаток паровых турбин каплями конденсата. Предполагается, что при малых скоростях и больших диаметрах капель преобладает кавитационный механизм разрушения, так как иначе трудно объяснить причины разрушения материалов повторяющимися ударами капель при скоростях 10—20 м/с. При больших скоростях соударения (несколько сот метров в секунду) сила удара капли настолько велика, что повреждение происходит при одном ударе и размер повреждения соизмерим с диаметром ударяющей капли . [c.281]

Гипотеза кавитационного механизма эрозии в парокапельном потоке недостаточно обоснована. [c.281]

Этот режим показан на рис. 8.8. Для размеров капель, характерных для паровых турбин 1- 500 мкм), усталостный механизм захватывает значительный интервал скоростей. Наиболее ощути-.мое влияние размеров капель на эрозию проявляется в диапазоне [c.291]

Общеизвестно, что кавитационные пузыри вызывают кавитационную эрозию. Поскольку они обнаружены в каплях, растекающихся после удара о твердую поверхность,—для понимания механизма эрозионного разрушения при ударах капель необходимо понять механизм разрушения при кавитационной эрозии. Этот вопрос будет рассмотрен в 10 и 11. [c.51]

ОСОБЕННОСТИ ЭРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ ПРИ КАВИТАЦИИ И ВЗГЛЯДЫ РАЗНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ НА МЕХАНИЗМ КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ [c.53]

Развитие и захлопывание кавитационного пузыря сопровождается сложным комплексом механических, электрических, химических, тепловых, акустических и световых явлений. Изучение кавитации затруднено тем, что в разных условиях различные стороны явления проявляются неодинаково. Кавитация изучается уже не один десяток лет и, несмотря на сотни проведенных в разных странах исследований, до сих пор многое в этом явлении еще не ясно. В частности, не существует устоявшихся, хорошо апробированных методов вычисления температур и давлений, возникающих при сокращении кавитационного пузыря не выяснена природа свечения кавитационных пузырей и, наконец, не существует единого мнения относительно механизма кавитационной эрозии. [c.54]

Калис [Л. 96] в докладе о механизме кавитационного разрушения утверждает о преобладающей роли коррозии в наблюдавшихся разрушениях, т. е. является сторонником электрохимической теории эрозии. [c.58]

В этой связи следует указать, что эрозии подвергаются такие химически пассивные материалы, как агат, бетон, золото и др. [Л. 85]. Известны примеры очень интенсивной эрозии, когда сквозное эрозионное разрушение металлической пластинки высокоскоростной струей воды происходит за несколько секунд Л- 47] или сильная эрозия возникает с нескольких ударов крупных капель Л. 48, 79 и др.]. При столь малом времени эрозионного разрушения бессмысленно говорить о преобладающей роли коррозии. Исследовав более тридцати различных материалов в морской воде, авторы [Л. 43 и 98] пришли к выводу, что скорость эрозионного разрушения при кавитации превосходит скорость коррозионного разрушения в среднем более чем на четыре порядка. При кавитации в неагрессивных жидкостях химические процессы только сопровождают основной механизм эрозионного воздействия, подготовляя деталь к последующему более легкому повреждению, и тем самым ускоряют процесс 158 [c.58]

Заканчивая обзор различных взглядов на механизм кавитационной эрозии, подчеркнем, что большинство 60 [c.60]

Приведенный в предыдущих разделах этой главы анализ исследований кавитационной эрозии и соударений капель воды с твердыми телами позволяет составить представление о механизме эрозионного разрушения при капельном ударе. [c.64]

Электроискровая обработка. Электрической эрозии в той или иной степени подвержены все токопроводящие материалы, что определяет возможность использования электроэрозионных методов для обработки всех практически применяемых металлов и сплавов. Механизм процесса эрозии в импульсном разряде для случая электроискровой обработки может быть представлен в следующем виде. Под действием разряда на поверхности электродов возникают вследствие эффекта бомбардировки заряженными частицами плоские источники тепла. Нестандартный процесс распространения тепла от этих источников вызывает локальное плавление и частичное испарение металла в зоне действия источника. [c.498]

Вредные проявления кавитации заключаются в срыве режима работы насоса и резком падении напора, а также в разрушающем действии на проточную часть Насоса в виде кавитационной эрозии. Механизм эрозии заключается в разрушении поверхности материала под воздействием гщфоударов при захлопывании кавитационных каверн (пузырей). Поскольку такое разрушение относится к усталостному типу, требующему определенного времени, то для малоресурсных насосов ЖРД, время работы которых исчисляется минутами, его можно не принимать во внимание. Для насоса важны антикавитационные свойства не по эрозионному воздействию на его проточную часть, а из-за срыва всех параметров, стабильность которых диктуется задачами, выполняемыми ДУ в целом. Отличительная особенность проточной части несосов ЖРД состоит в обеспечении высоких антикавитационных и удельных этергетических показателей ТНА с некоторым ущербом для КПД и ресурса его работы. [c.210]

Скотт открыл верхний люк лунного корабля в То +106 ч. 43 мин. Местность вокруг бьша ровной и крупных камней не бьшо. Скотт хорошо видел горы Apennine высотой до 4,6 км на расстоянии от места посадки примерно 3 км. Горы имеют мягкое очертание и округленные вершины. Ученые считают, что это древние горы, подвергшиеся процессу эрозии, механизм которого пока не ясен. [c.180]

Показатели степени этих уравнений оказались меньше, чем это имеет место для чисто эрозионных систем. По- идимому, это связано с особенностями механизма совместного протекания коррозии и эрозии металла. Активационно—репассивадионный механизм на нержавеющих сталях в большей степени зависит от энергии частиц, поскольку толщина пассивного слоя на них экстремально мала и составляет порядка несколько нм. [c.12]

Радиационная эрозия первой стенки реактора происходит по механизму ионного и атомного распыления и блистеринга (образование в приповерхностном слое газонаполненных микрополостей). Большинство исследований по эрозии проведены для металлов. Для оксидных, в частности силикатных, материалов, служащих основой многих типов покрытий, и для собственно покрытий имеются лишь единичные работы. Эрозия стенки снижает ее ресурс, а главное — загрязняет водородную плазму тяжелыми примесями, увеличивающими излучательные потери. Поэтому одним из главных требований к защитным покрытиям первой стенки является их минимизация по параметру SZ (3 — коэффициент распыления, Е — атомный номер распыляемого элемента). [c.195]

Диффузия и растворимость водорода в силикатных покрытиях на 2—3 порядка ниже, чем в металлах. Поэтому для подавления блистеринга при одновременном воздействии Не" и покрытия должны иметь гетерогенную структуру из взаимопроникающих каркасов (фаз), один из которых хорошо проводит водород (например, на основе титана), а другой — гелий (силикатный). Толщина прослоек должна быть порядка длины пробега частиц в материале. Дополнительные возможности открывают покрытия с микропористой структурой и микрошероховатым поверхностным слоем, в котором создаются условия для стока газов по малоскач-ковому механизму диффузии. На рисунке (г) приведена микрофотография такого покрытия с высококремнеземистым рыхлым поверхностным слоем. После облучения Не+ эрозия на нем визуально не обнаружена. [c.197]

Проблема ударного воздействия конструкций с внешними объектами не ограничивается воздействием птиц и града. Она включает также анализ микрометеоритного повреждения космических аппаратов, исследование эрозии, связанной с воздействием пыли, песка, дождя, а также кавитационной эрозии, сопровождающейся динамическими напряжениями, возникающими в окрестности образовавшейся каверны. Эрозия, вызванная ударным воздействием частиц пыли на металлические поверхности, обсуждается в работе Смелтзера и др. [159 ]. Механизм соударения капли жидкости с твердой поверхностью рассматривался Хейманом [74 ] и Петерсоном [136]. Исследование эрозии композиционных материалов, вызываемой дождем, проведено Шмиттом [150]. Крейен-хагеном и др. [89] было получено с помощью ЭВМ численное решение задачи Динамики о пробивании системы пластичных алюминиевых слоев стальным телом, движущимся с большой скоростью, и рассмотрено несколько форм разрушения. [c.313]

Особый случай представляет собой образование связи между алюминиевой матрицей и волокнами бора или карбида кремния. Работы, проведенные в лаборатории автора, показали, что многие особенности связи в этих системах можно объяснить, предположив образование связи между естественными окисными пленками на поверхности алюминия и, соответственно, пленками окиси бора или окиси кремния на волокне. Кажущаяся инертность алюминия в контакте с бором объясняется связью через окисные пленки, поскольку при непосредственном соприкосновении эти элементы легко вступают в реакцию. Такое взаимодействие происходит в случае пропитки расплавленным алюминием, который разрушает окисную пленку путем высокотемпературной эрозии или другого подобного механизма. Для описания таких композитов в гл. 1 введен термин системы псевдопервого класса . Веские доказательства в пользу этой модели получены Кляйном и Меткалфом 118] в опытах по извлечению окисной пленки. В дальнейшем существование окисной связи и присутствие окисных пле- [c.86]

Недавно был установлен основной механизм окисной связи в комлозитных материалах А1 — В, хотя многие детали процесса до сих пор остаются неясными. С концепцией окисной связи согласуются и данные о эрозии окисной пленки под действием расплава алюминия, и данные о ее сохранении при изготовлении композита путем диффузионной сварки в оптимальных условиях. Разрушение окисной пленки инициирует химическую реакцию. Механизм разрушения окисных пленок сложен он включает как механические разрывы, так и сфероидизацию. Механические разрывы — основной вид разрушения связи, создаваемой диффузионной сваркой, но они происходят лишь в Отдельных точках. Сферо-идизация — длительный процесс нарушения сплошности пленки, который определяется избытком поверхностной энергии тонких окисных слоев. [c.97]

Элвктроэрозионный износ электродов. Одним из решающих факторов, определяющих стойкость электродов при длительной работе электроимпульсных установок, является электроэрозионный износ. Имеется большое количество работ, посвященных электроэрозионным процессам в связи с широким его внедрением в металлообрабатывающую промышленность. Сложность протекающих процессов, экспериментальные трудности являются причиной большого разнообразия точек зрения на природу и механизм данного явления. Большинство исследователей придерживаются электротермической (тепловой) природы электрической эрозии. Величина эрозионного износа зависит от числа импульсов и их параметров, от химического состава материала электродов и межэлектродной среды, от длины рабочего промежутка и т.д. Все материалы при электроискровой обработке по своей эрозионной устойчивости образуют определенный ряд, связанный с тепловыми константами металла (температурой плавления, скрытой теплотой плавления и испарения, теплопроводностью и теплоемкостью) /111,112/. Предложено /113/ эрозионную стойкость металла оценивать из выражения [c.168]

Стальные водяные экономайзеры повреждаются в основном в результате коррозии и эрозии. Наружная коррозия в большинстве случаев имеет место при сжигании мазута. Ее механизм аналогичен корродированию поверхностей нагрева водогрейных котлов. Внутренняя корозия проявляется в виде небольших точечных язвин различной глубины. [c.200]

В книге рассмотрены причины и особенности эрозионного разрушения лопаток паровых турбин, факторы, влияющие на эрозию, и методы предотвращения эрозии. Приведены результаты исследований эрозионной стойкости различных металлов разными спосабами. Проанализирована аналогия между эр03И 0ннЫ1МИ разрушениями деталей при кавитации и при ударах капель по поверхности детали, рассмотрен механизм эрозионного разрушения. [c.2]

Автор предлагаемой вниманию читателей книги поставил перед собой задачу, базируясь на многих опубликованных работах по отдельным аспектам проблемы эрозии, дать общую картину современного состояния этого вопроса, В книге рассматриваются особенности эрозионного износа в паровых турбинах, способы защиты лопаток от эроЗии, методы и результаты испытаний эрозионной стойкости разнообразных материалов. Много внимания уделено анализу работ, имеющих отношение к выявлению природы эрозионных разрушений при капельном ударе. Обобщение результатов, полученных Корнфельдом и Суворовым Л. 8], и результатов последующих менее известных работ, в которых рассматривался удар капли по поверхности твердого тела [Л. 9] и др., позволило указать непосредственные связи между эрозией при капельном ударе и кавитационной эрозией, е 0гранич1иваясь общими соображениями об аналогии характера разрушения при кавитации и капельном ударе жидкостей, как поступили авторы многих ранее опубликованных работ. Описан вероятный механизм разрушения твердого тела при капельном ударе. [c.4]

Как видно из изложенного, в основу методики расчета турбин на эрозию Л. И. Дехтярев положил упрощенные представления о капельном ударе. Он не вдается в тонкости механизма эрозиоиного разрушения гари капельном ударе, которые будут рассмотрены в гл. 3. Однако полученная им степенная зависимость разрушающего [c.23]

Автор обзорного доклада Эйзенберг Л. 91], заметив, что невозможно рассмотреть весь накопившийся обширный и противоречивый материал о механизме кавитационной эрозии, и рассмотрев несколько работ ряда авторов, приходит к выводу о механической природе разрушающих сил и о том, что дальнейший успех исследований в этой области связан с успехами исследований усталостной прочности материалов. Он считает, что важно установить взаимную связь между электрическими явлениями и механическими повреждениями, возникающими в процессе эрозии. [c.57]

В этой связи необходимо отметить доклад Уиллера [Л. 92] о его опытах на магнитострикционном приборе, проведенных с целью выяснить долю участия в эрозионном разрушении механического и химического факторов. Опыты проводились в воде, в растворе КС1 и в толуоле, в котором обычная коррозия металлов не наблюдается. При рассмотрении механизма кавитационной эрозии Уиллер предлагает различать два случая 1) в некоррозионной жидкости ударные давления при разрушении кавитационных пузырей (если сила удара выше предела текучести) вызывают деформации сдвига на микроучастках, особенно у границ зерен, что в конечном счете приведет к выкрашиванию зерен. Он допускает возможность местного повышения температуры под воздействием кавитационных ударов 2) в химически активных коррозионных жидкостях при определенных условиях доля потерь веса от коррозии якобы может достигать до 50% полной потери веса образца при эрозии. Однако Уиллер признает, что при интенсивной [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...