Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Марки стали и сплавы -> Сталь для отливок (литейная сталь) -> Сталь марки 25Л -> Сталь марки 25Л: особенности гидроэрозии

Сталь марки 25Л: особенности гидроэрозии

   Объявления по 25Л: Трубопроводная арматура (11), Отливки (4)           Калькулятор веса 

Изучение влияния скорости потока или скорости движения детали в жидкости на механизм гидроэрозии стали 25Л и другого металла представляет большой практический интерес. Однако этому вопросу посвящено сравнительно мало работ.

Исследования проводили на разных сплавах в пресной и морской воде. Для этой цели применяли установку, позволяющую вести испытания при разных скоростях потока, а также прибор, позволяющий улавливать продукты износа. Образцы для исследования изготовляли из коррозионно-стойкой стали 1Х14НД, углеродистой стали 25Л, чугуна СЧ 28-48 и латуни ЛМцЖ55-3-1. Отдельные образцы подвергали металлографическому и рентгенографическому исследованиям для выявления изменений структуры поверхностного слоя, подвергающегося механическому воздействию воды.

Рис. 1. Зависимость потерь массы      Рис. 2. Зависимость потерь массы

образца из стали 25Л от скорости       образца из стали 25Л от скорости

его движения в воде (за 500 ч             соударения ообразца со струей воды            

испытания)                                            (за 10 ч испытания)

Как показали исследования, при разных скоростях движения образца характер разрушения металла различный. Доля участия механического фактора в процессе разрушения возрастает с увеличением скорости. При этом зависимость потерь массы образца от скорости имеет вид параболы (рис. 1). По мере увеличения скорости движения образца наблюдается переход от электрохимического процесса разрушения металла к механическому. При испытании стали 25Л в интервале скоростей до 20 м/с металл разрушается практически только в результате электрохимического воздействия, усиливающегося с увеличением скорости движения образца. При скоростях, соответствующих «хрупкому» поведению жидкости (для воды 20 м/с и более), в разрушении начинает участвовать механический фактор, который с увеличением скорости начинает преобладать. В определенном интервале скоростей при переходе от электрохимического процесса к механическому воздействие обоих факторов практически одинаковое.

Таким образом, рассматривая процесс разрушения металла, можнс наметить три интервала скоростей соударения образца со струей воды. В интервале I скоростей (приблизительно до 20 м/с для стали 25Л) механизм разрушения металла представляет собой электрохимический процесс, интенсивность которого возрастает с увеличением скорости движения образца. Этот интервал скоростей характеризуется относительно медленным разрушением металла.

Интервал II скоростей является переходным от одного механизма разрушения металла к другому. В этом интервале скоростей оба фактора - электрохимический и механический - действуют примерно с одинаковой разрушающей силой, причем при этих скоростях электрохимический процесс протекает наиболее интенсивно. В это же время наблюдается разрушение от воздействия механического фактора. В первую очередь разрушаются и удаляются с поверхности продукты коррозии и вместе с ними отрываются частички металла, ослабленные коррозией. Разрушение развивается в микро- и макрообъемах с образованием трещин и очагов разрушения. При этих скоростях механический фактор еще не приобретает решающего значения, и потери массы образца сравнительно невелики.

Интервал III соответствует высоким скоростям (более 25 м/с). В этих условиях механический фактор постепенно начинает преобладать над электрохимическим, и металл разрушается с относительно большой скоростью. С увеличением скорости возрастают потери массы образца. Очевидно, практически можно развить такую скорость, при которой произойдет обычное механическое разрушение образца в результате одного удара объема воды (в этом случае разрушение не будет иметь эрозионный характер).

Опыты, проведенные на струеударной установке при разных скоростях соударения образца со струей воды, показали, что при испытании в течение 10 ч потери массы образца (сталь 25Л) начинают обнаруживаться только при скорости соударения 25 м/с и выше (рис. 2). При скоростях ниже 25 м/с за 10 ч испытания не было обнаружено заметных потерь массы образца (вследствие малого времени для развития коррозионного процесса и незначительного влияния механического фактора). При высоких скоростях соударения разрушение развивается быстро и потери массы образца резко возрастают. При этом уменьшается продолжительность инкубационного периода:

Скорость соударения, м/с ...      25     50       75           100

Инкубационный период, ч ...    9       4         2             0,5

Потери массы за 10 ч, мг ...      3,2    311,8  1021,3    2682,4

Исследования показывают, что продолжительность инкубационного периода обратно пропорциональна силе удара в момент встречи струи с образцом. Следовательно, продолжительность периода накапливания деформаций зависит, с одной стороны, от природы и свойств самого металла, а с другой - от условий испытания, т. е. скорости соударения образца со струей воды.

Рис. 3. Зависимость ширины линии (310) α от

скорости соударения образца (сталь 25JI) со

струей воды при продолжительности

испытания: 1 - 15 мин; 2 - 45 мин

В случае, когда наблюдается инкубационный период, процесс разрушения по характеру больше приближается к натурным условиям, в которых происходит гидроэрозия металла. При высоких скоростях разрушения металла, когда инкубационный период не проявляется, испытание мало соответствует условиям эксплуатации. В качестве примера в табл. 8 приведены данные о скорости разрушения гребных винтов от коррозии и эрозии в морской воде.

Приведенные данные показывают, что в условиях эксплуатации потери массы металла на единицу площади и времени довольно малы. Однако общий износ детали за сравнительно короткое время приобретает катастрофические размеры.

Для изучения изменения механизма разрушения металла в зависимости от скорости соударения образца со струей воды проводили рентгенографирование поверхностного слоя образцов углеродистой стали 25Л (0,23% С) до и после испытания при разных скоростях; при этом фокусировали линию (310) а лучами кобальта.

Полученные рентгенограммы фотометрировали на регистрирующем фотометре. Критерием оценки изменений в поверхностном слое образца по мере увеличения скорости его движения служили остаточные напряжения. Результаты рентгенографирования показывают, что ширина линий (310) а начинает заметно увеличиваться только при скоростях, превышающих 20-25 м/с (рис. 3). При меньших скоростях ширина интерференционных линий по сравнению с ее значением для исходного состояния образца практически не изменяется. С увеличением времени испытания при этих же скоростях соударения ширина линии (310) а увеличивается. Изменение ширины линии (310) а, измеренной на половине высоты максимума почернения, указывает на наличие в поверхностном слое остаточных напряжений II рода, а также на измельчение блоков структурной мозаики ферритных зерен. При увеличении скорости выше 25 м/с изменения в микрообъемах поверхностного слоя, вызванные остаточными напряжениями, резко возрастают.

Таблица 8

Скорость разрушения гребных винтов в морской воде

Глубина и степень эрозионного наклепа также увеличиваются с ростом скорости соударения и времени испытания образца (рис. 4, а, б). При скоростях соударения меньше 25 м/с наклеп металла в поверхностном слое практически не обнаруживается.

Рис. 4. Зависимость поверхностной твердости (а) и глубины

наклепанного слоя (б) от скорости соударения образца со

струей воды (сталь 25Л) при продолжительности испытания:

1 - 30 мин; 2 - 90 мин

Таким образом, данные рентгенографического исследования указывают на то, что в стали 25Л пластическая деформация в микрообъемах поверхностного слоя происходит только при скоростях, превышающих 25 м/с. Для других сплавов это предельное значение скорости может быть другим в зависимости от природы и свойств испытуемого металла или сплава.

Рентгенографирование образцов углеродистой стали, по составу аналогичной стали 25Л, после испытаний на установке, дало аналогичные результаты (табл. 9).

Анализ продуктов износа, улавливаемых при испытании, также показывает, что механическое разрушение металла начинается при сравнительно больших скоростях. Содержание металлических частиц в продуктах износа заметно возрастает с увеличением скорости соударения. Следует отметить, что после отрыва часть металлических частиц быстро окисляется с образованием продуктов коррозии, поэтому приведенные в табл. 9 данные по количеству частиц металла в продуктах износа являются заниженными.

Металлографическое исследование поверхностного слоя образцов стали 25Л проводили после испытания при разных скоростях соударения. Микродеформационную картину выявляли как на травленых, так и на нетравленых шлифах после испытания при скоростях, превышающих 30 м/с. С увеличением скорости и времени испытания деформационная картина заметно усиливается.

В поверхностном слое образцов, подвергавшихся испытанию при низких скоростях (до 25 м/с), не было обнаружено никаких нарушений прочности за счет механического воздействия. Разрушение поверхностного слоя при этих скоростях происходило только за счет действия электрохимической коррозии.

Испытания сплавов с различной структурой и свойствами при разных скоростях движения образца в воде показывают, что износостойкость определяется двумя показателями: коррозионной стойкостью и сопротивляемостью механическому воздействию жидкости (эрозии).

Таблица 9

Результаты рентгенографирования образцов стали 25Л

Таблица 10

Коррозионно-эрозионная стойкость сплавов в литом состоянии

Из приведенных в табл. 10 данных видно, что чугун СЧ 28-48 и сталь 25Л имеют практически одинаковую коррозионную стойкость в воде, но в условиях микроударного воздействия чугун разрушается быстрее, чем углеродистая сталь; это объясняется наличием в его структуре графитовых включений, ослабляющих прочность микрообъемов металла (рис. 5). Процесс разрушения в сером чугуне происходит быстрее, чем в стали. Латунь ЛМцЖ55-3-1 и сталь 1Х14НД обладают высокой коррозионной стойкостью. Однако латунь при скоростях соударения, превышающих 25-30 м/с, начинает разрушаться от действия механического фактора, тогда как сталь 1Х14НД благодаря наличию прочных структурных составляющих сохраняет при этих скоростях достаточную стойкость.

Рис. 5. Зависимость интенсивности коррозионного и эрозионного разрушения различных сплавов (потери массы) от скорости движения образца при испытании в пресной воде (за 500 ч):

1 - чугун СЧ 28 - 48; 2 - сталь25Л; 3 - латунь ЛМцЖ55-3-1; 4 - сталь 1Х14НД

Рис. 6. Схематический график, характеризующий зависимость эрозионной стойкости от скорости потока для сплавов:

1 - с высоким сопротивлением коррозии и эрозии; 2 - с низким сопротивлением коррозии и высоким - эрозии; 3 - с высоким сопротивлением коррозии и низким - эрозии; 4 - с низким сопротивление коррозии и эрозии

При указанных в табл. 10 условиях износостойкость может быть высокой только в случае, если сплав обладает достаточным сопротивлением коррозии и эрозии (рис. 6).

Анализ экспериментальных данных показывает, что доля участия электрохимического процесса в разрушении металла по сравнению с механическим фактором уменьшается с увеличением скорости движения образца в жидкости. Ведущая роль механического фактора резко возрастает после появления в жидкости большого числа разрывов. В этих условиях усиливается разрушающее действие кавитации, а влияние агрессивной среды сводится только к снижению прочности металла. Известно, что такое снижение прочности зависит от многих факторов, и в первую очередь от характера нагрузки, агрессивности среды, природы сплава и длительности работы под напряжением.

О подчиненной роли электрохимического процесса и преобладании механического фактора в разрушении металла при больших скоростях потока свидетельствуют экспериментальные данные, приведенные в табл. 11.

Потери массы различных сплавов от коррозии в морской воде в десятки тысяч раз меньше, чем при испытаниях этих же сплавов на струеударной установке в пресной воде при скорости соударения 80 м/с. При высоких скоростях действие механического фактора становится настолько сильным, что разрушению подвергаются даже самые прочные материалы.

На практике возможны различные условия протекания процесса гидроэрозии металла. В зависимости от скорости потока или скорости движения детали электрохимический процесс может преобладать (по отношению к механическому фактору) или иметь второстепенное значение. Поэтому при выборе конструкционного материала необходимо исходить из условий, определяющих участие этих факторов в разрушении металла.

Таблица 11

Потери массы при коррозии и гидроэрозии различных материалов

На основании данных, учитывающих степень влияния механического и электрохимического факторов, можно составить схему (см. рис. 6), характеризующую износостойкость материалов в зависимости от скорости потока или движения детали. По стойкости материалы разделяют на четыре группы. Наиболее износостойкими оказываются сплавы, которые обладают одновременно высоким сопротивлением коррозии и эрозии. К таким сплавам относятся, в частности, коррозионно-стойкие стали типа 1X14НД, 0Х17НЗГ4Д2Т, 25Х14Г12, 1Х16АГ14, 30Х14Г6Т, 0Х16Н4Д4Т и др. К наименее износостойким относятся сплавы с низким сопротивлением коррозии и эрозии, в частности серый чугун, низкоуглеродистая сталь и некоторые цветные сплавы.

Материалы с низким сопротивлением коррозии и высоким сопротивлением эрозии (и наоборот) занимают промежуточное положение. Сплавы, обладающие высоким сопротивлением коррозии и низким сопротивлением эрозии, оказываются износостойкими только при сравнительно низких скоростях соударения. К таким сплавам относятся некоторые латуни и бронзы (ЛМцЖ55-3-1, ЛАМцЖ68-5-2-2, БрАЖНЮ-4-4 и др.). Среднеуглеродистые и низколегированные стали обладают высоким сопротивлением гидроэрозии после термической обработки, повышающей твердость и однородность структуры. Однако эти стали неустойчивы против коррозии и не могут применяться для работы в агрессивных средах.

   Объявления по 25Л: Трубопроводная арматура (11), Отливки (4)           Калькулятор веса 

 

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

У 17:16 Покупка лома черных цветных металлов, самовывоз.

Ч 17:16 Продам трубу восстановленную 325х7

Ч 17:16 Сталь круглая. Круг стальной (пруток)

Ч 17:16 Круг стальной ГОСТ 7417-75 - круг стальной калиброванный

Ч 17:16 Труба ЭС ПШ 530х9 ЧТПЗ; 530х9 ВМЗ К52/1 17Г1С-У

Ч 17:15 Продам круги чугунные

Т 17:15 Модуль штабной для отдыха офицеров

Т 17:13 Мобильный контрольно-пропускной пункт МКПП

Т 17:12 Мобильный пункт питания МПП

Т 16:48 Кухня-столовая возимая в кузов-контейнере КСВК

Т 16:27 Передвижной бытовой пункт ПБП

Т 16:20 Модуль санитарно-гигиенический МСГ

НОВОСТИ

8 Декабря 2016 17:38
Распиловка крупных бревен на шинной пилораме

9 Декабря 2016 17:53
Американский экспорт черного лома в октябре 2016 года вырос на 10,5%

9 Декабря 2016 16:26
Для доставки БелАЗов на предприятия ”СУЭК” реализуется масштабный логистический проект

9 Декабря 2016 15:15
Стоимость французского экспорта стали и ферросплавов за 10 месяцев упала почти на 12%

9 Декабря 2016 14:08
5300 кг золота добыли в Бурятии за 10 месяцев

9 Декабря 2016 13:37
Китайский экспорт готового проката за 11 месяцев 2016 года упал на 1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Промышленные газовые баллоны

Современные интерьерные камины и печи

Основы использования и классификации нержавеющих кругов

Основные виды современных генераторов электроэнергии

Нержавеющий лист и труба в химической промышленности

Спецодежда - выбираем правильно

Прием оловянного лома и стружки

НК Кабель на выставке CABEX

Качество сварочной проволоки Magmaweld доказано тестами

Основные виды световой рекламы с использованием эффекта бегущей строки

Волочильные машины для изготовления кабельной проволоки

Основные виды современных оконных жалюзи

СИП-панели для строительства каркасных домов

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

ПОПУЛЯРНЫЕ ТЕМЫ

Стальной уголок купить и продать   Круг, пруток купить и продать   Круг, пруток 14 мм купить и продать   Уголок 50 мм купить и продать   Квадрат 10 мм купить и продать   Квадрат 14 мм купить и продать   Марка стали 20 особенности гидроэрозии   Металлопрокат сталь 40 купить и продать   Гидроэрозия стали 35   Гидроэрозия стали 25Л   Металлопрокат У10А купить и продать   Гидроэрозия стали 38Х2МЮА   Лист 1,4 мм купить и продать   Полоса 2 мм купить и продать   Лента 2 мм купить и продать  

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.