Кавитационной стойкости

Для изделий, подвергающихся износу в результате действия потока жидкости или газа, рекомендована сталь ЗОХ10Г10, обладающая высокой кавитационной стойкостью вследствие образования на поверхности мартенсита деформации при гидравлических ударах.

рнстики сплава, хотя не удалось пока установить простой взаимосвязи между кавитационной стойкостью и механическими свойствами. Главную роль здесь играет структура материала, способность отдельных составляющих микроструктуры воспринимать многократные механические нагрузки [5].

Материалом серийных трансформаторов для ПМС-4 и ПМС-6 является аустенитная сталь марки 1Х18Н9Т, обладающая высокой кавитационной стойкостью и хорошими антикоррозийными 13* 195

2. Наиболее высокой кавитационной стойкостью обладает хро-момарганцевая сталь, содержащая 7—9% марганца.

На рЩ»**Ц4 и I. 5 приведены результаты испытания сравнительной е-койко^ги против кавЭ^ционных разрушений различных марок матерн^лЁ^ применяемый в настоящее время для изготовления гр4б4Их'вй%^ц Из этих данных видно, что сталь 25Х14Г8Т обладает^наиболее. ЙфсЪкой кавитационной стойкостью.

Таким образом, опыт изготовления гребных винтов из стали 25Х14Г8Т показал, что выбранная путем экспериментального исследования сталь 25Х14Г8Т обладает высокой кавитационной стойкостью, не содержит дорогостоящих дефицитных элементов, технологична для производства гребных винтов; что применение формовочных смесей на жидком стекле и беспригарных красок на основе поливинилбутирального лака позволило разработать совершенную технологию получения отливок винтов без припусков на механическую обработку и что изготовление гребных винтов можно производить как в цельнолитом, так и в литосварном исполнении.

Способность материалов сопротивляться кавитационной эрозии обычно называют кавитационной стойкостью. Кавитационная стойкость материалов изменяется в широких пределах в зависимости от их физико-механических свойств и состояния, а также, как об этом уже говорилось ранее (см. § 4), от гидродинамических характеристик потока и свойств жидкости.^

Из приведенных данных следует, что алюминиевые бронзы обладают высокой кавитационной стойкостью. Это их свойство подтверждено не только результатами лабораторных испытаний, но и большим опытом их применения в гидро-

О кавитационной стойкости аустенитных сталей в литературе имеются разноречивые мнения. Достаточно привести пример со сталью 1Х18Н9Т. Одни исследователи, считают, что стали этого типа обладают очень высокой кавитационной стойкостью [6, 8]. Другие отмечают, что эти стали имеют такую же стойкость, как обычные углеродистые (25]. Существует также

Установлено также, что различные материалы, применяемые для изготовления деталей проточного тракта, при работе в одних и тех же условиях подвержены кави-тационной эрозии в различной степени. Особенно большим эрозионным разрушениям подвержены камеры и лопасти рабочих колес, изготовленные из углеродистых и низколегированных сталей. При работе в аналогичных условиях нержавеющие стали (хромистые, хромоникеле-вые и др.) обладают более высокой кавитационной стойкостью.

шей кавитационной стойкостью, чем материал детали. Чтобы обеспечить высокое качество поверхности вос-етанавливаемой детали, необходимо производить обработку ее после черновой наплавки пневмошлифовальны-ми машинками для снятия гребешков на швах и получения ровной поверхности с контролем профиля шаблонами. При этом надо иметь в виду, что толщина кавитационно-стойкого слоя должна быть после обработки не менее 4 мм.

Исследованию кавитационной стойкости подвергались различные марки сталей, содержащие 0,15—0,50% углерода, 5—14% марганца, 5—20% хрома.

1. Увеличение содержания до 13,5—14% хрома (при содержании 0,2% углерода и 8% марганца) приводит к повышению кавитационной стойкости. При содержании хрома более 14% в хромо-марганцевой стали увеличивается количество и размеры структурно свободного феррита. Это снижает кавитационную стойкость , стали.

Дальнейшее повышение марганца не приводит к увеличению кавитационной стойкости, при этом она даже несколько снижается. Это можно объяснить тем, что при увеличении содержания марганца повышается стабильность аустенита: количество превращений его в а- и е-фазы снижается, инкубационный период, характеризуемый продолжительностью изменения твердости поверхностного слоя до «насыщения», уменьшается.

3.Оптимальным содержанием углерода в хромомарганцевой стали является 0,20—0,28%. Увеличение содержания углерода свыше 0,28% хотя и приводит к повышению кавитационной стойкости, но при этом в стали возрастает количество труднорастворимых карбидов, требующих более высокой температуры нагрева, что вызывает искажение геометрической формы отливок в процессе термической обработки.

62. К p я н и н И. Р., Тимербулатов М. Г., Бабушкина Г. И., Исследование кавитационной стойкости стали для лопастей гидротурбин. Влияние коррозионных сред на прочность стали, Машгиз, 1955, стр. 147—158.

63. Писаревский М. М., Определение кавитационной стойкости некоторых сталей с помощью магиитосгрикциоиного вибратора, «Котлотурбостроение», 1953, № 5, стр. 32—34.

Кавитационную стойкость осадков хрома определяли на магнито-стрикционном вибраторе при размахе колебаний 60 .мк, частоте 8300 гц. Образец ввертывали в торец никелевой трубки и погружали в сосуд с водой на глубину 3 мм. Температура воды была 25° С. Испытание продолжали в течение 3 ч, каждый час взвешивая образцы для определения потерь в весе. При увеличении продолжительности испытаний характеристики кавитационной стойкости стали полностью сохраняются (рис. 7). Установлено, что молочные хромовые осадки обладают лучшей сопротивляемостью кавитации, чем блестящие. У блестящих, более твердых и хрупких осадков, очаги разрушения крупнее, у молочных — мельче. Это объясняется меньшей пористостью и более низкими внутренними напря-

3. Исследование кавитационной стойкости различных материалов, в частности, нержавеющих сталей 1Х18Н9Т, ЗОХ10Г10, ОХ12НДЛ и разработка мероприятий по эффективной защите гидротурбин от кавитации.

Способы повышения кавитационной стойкости деталей гидроагрегатов. Известными в настоящее время способами можно лишь частично повысить стойкость деталей гидроагрегатов против кавитационных разрушений, поэтому в первую очередь следует устранять причины возникновения кави-тационного режима.

Лучшим способом определения кавитационной стойкости материалов является проведение испытаний непосредственно в рабочих условиях. Однако из-за большой продолжительности по времени, неудобства контроля и значительной стоимости способ определения кавитационной стойкости материалов в рабочих условиях не нашел практического распространения. В на-

стоящее время применяется большое число различных лабораторных методов оценки кавитационной стойкости материалов. Далеко не все из этих 'методов предусматривают испытания образца материала в условиях, аналогичных условиям в работающей гидромашине. Тем не менее большинство из них позволяет оценить с достаточной точностью степень сопротивляемости материала кавитационной эрозии.