4.3.1.4 Эрозионное изнашивание

Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия на

поверхность детали движущегося с большой скоростью потока жидкости, газа, твердых частиц. Механизм эрозионного повреждения металла состоит в том, что при контакте со струей образуются пленки окислов, которые при трении потока о металл разрушаются и удаляются с поверхности. При этом на поверхности образуются пятна, полосы, вымоины. Таким повреждениям подвергаются детали системы охлаждения двигателя, крылья кузова,

воспринимающие со стороны колес поток воды, песка и мелких камней.

Интенсивность эрозионного изнашивания определяется формулой

(86)

где К - коэффициент, зависящий от вида абразива и свойств жидкости, или

газа;

- скорость потока жидкости или газа;

т - показатель, зависящий от материала детали ( для стали СтЗ т = 2,3;

для закаленной стали Ст45 т = 2,5; для белого чугуна m = 2,8).

Интенсивность эрозионного изнашивания зависит от скорости потока, угла атаки с изнашивающейся поверхностью, механических свойств и концентрации воздействующих частиц, агрессивности среды-носителя,

физико-механических и химических свойств поверхностных и приповерхностных слоев материала.

Разделяют эрозионное разрушение при гидроабразивном и газоабразивном воздействии среды, а также электроэрозионное изнашивание в результате воздействия разрядов при прохождении

электрического тока.

Гидроабразивное изнашивание имеет место в различных деталях гидромашин, патрубках и т.д. в результате трения потока жидкости о поверхность и ударного воздействия твердых частиц, переносимых потоком. Механическое воздействие при этом может сочетаться с коррозионным и

кавитационным разрушениями.

Газоабразивное изнашивание происходит в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком, и типично для газовых турбин, газодобывающих агрегатов и оборудования, пневматических систем транспортных средств.

4.3.1.5 Кавитационное изнашивание

Кавитационное изнашивание возникает относительном движении твердого тела и жидкости в условиях кавитации. Кавитация наблюдается в жидкости при падении давления в ней до давления насыщенных паров, когда нарушается сплошность потока жидкости и образуются кавитационные пузыри. В момент достижения предельного размера они начинают захлопываться с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару о поверхность металла. Сосредоточение в одном

месте на поверхности металла большого количества таких ударов и вызывает

кавитационное разрушения в виде каверн диаметром от 0,2 до 1,2 мм.

Кавитационному изнашиванию подвержены детали системы

падения двигателя, например цилиндров, патрубки, детали

гидромашин, рабочие колеса насосов, гребных винтов, лопасти гидротурбин.

Интенсивность кавитационного изнашивания зависит от условий зарождения и увеличения кавитационных пузырьков, процесса их

захлопывания и интенсивности кавитационных ударов, от свойств

материалов и покрытий, от кинематических и динамических параметров

потока. Местные неровности, волнистости, шероховатости, выступы

способствуют возникновению процесса кавитации и изнашиванию.

Значительное влияние на кавитационный процесс оказывают скорость

потока жидкости и вибрация контактирующих с жидкостью деталей.