Dəniz Bürünc Qatlarının Praktik Kavitasiya Eroziyası Testi

Kavitasiya eroziyasının sınağı ən faydalıdır, əgər o, nəzarətli laboratoriya təsirini real mühəndislik problemi ilə əlaqələndirirsə. Praktik bir nümunə, gəmi rudderləri və pervanelər kimi dəniz komponentləri üçün kavitasiya müqavimətli mis örtüklərin qiymətləndirilməsidir. Bu hissələr yerli təzyiq dalğalanmalarının səth yaxınlığında buxar qabarcıqlarını yaratdığı zonalarda fəaliyyət göstərir, bu qabarcıqlar çökmə zamanı təkrar yüksək intensivlikli təsir yükləri yaradır. Zaman keçdikcə bu, çuxurlanma, yorğunluq zədələnməsi, örtük nasazlığı və material itkisi yaradır.

Mis Örtüklərin Kavitasiya Eroziyası Sınağı

Hauer və başqalarının tədqiqatında, soyuq püskürtmə, isti püskürtmə, HVOF püskürtmə və yay püskürtmə ilə əldə olunan bürünc örtüklər tökmə nikel, alüminium bürünc və gəmiqayırma poladı ilə müqayisə edilmişdir. Əsas sual sadə idi: hansı örtük prosesi dəniz xidməti üçün kavitasiya məruz qalmasından kifayət qədər uzun müddət sağ qalan bürünc səth yarada bilər? Bu suala cavab vermək üçün tədqiqatçılar ASTM G32-16 əsasında kavitasiya eroziyası testindən istifadə etdilər və vibrasiya aparatı ilə istifadə etdilər, o cümlədən test sistemi kimi Hielscher UIP1000hdT ultrasəsli vibrasiya sistemi.

Test Şəraitinin Dəqiq İdarəolunması və Avtomatlaşdırılmış Məlumatların Qeydiyyatı

UIP1000hdT sonikatoru bu tip test üçün yaxşı uyğundur, çünki o, kavitasiyanın eroziya testində istifadə olunan diapazonda yüksək intensivlikli, aşağı tezlikli ultrasəs verir. 1000 vattlıq sonikator istifadə edilən kavitasiyalı eroziya testi qurğusu 20 kHz-də işləyir və dəqiq proses izlənməsinə, amplituda nəzarətinə, temperatur ölçməsinə və test məlumatlarının avtomatik protokollaşdırılmasına imkan verir. Bu funksiyalar əhəmiyyətlidir, çünki kavitasiyanın intensivliyi amplituda, maye temperaturu, maye təzyiqi, sonotrod geometriyası və sonotrod ilə nümunə arasındakı məsafədən güclü şəkildə asılıdır.

(a) Sonikator UIP1000hd ilə ASTM G32-16-ya uyğun kavitasiya eroziya testi (dolayı üsul). Bütün test parametrləri nominal dəyərlərdir; tolerantlıqlar standartda göstərilmişdir.
(b) Eroziya-zaman əyrisində sxematik mərhələlər və test prosedurundakı xarakterik parametrlər.
Qrafiklər və tədqiqat: ©Hauer et al., 2021.

Bronz örtüklərin ultrasəs kavitasiya eroziya testi

Dəniz bürünc örtük nümunəsi üçün sınaq dolayı ASTM G32 quruluşunda aparılmışdır. Bu konfiqurasiyada nümunə vibrasiyalı buynuza yapışdırılmır. Bunun əvəzinə, ultrasəs sonotrode distillə edilmiş suda kavitasiya yaradır və örtülmüş nümunə müəyyən edilmiş boşluqda sonotrodun altında sabitlənir. Hauer və başqaları. nümunə və sonotrode arasında 0,5 mm məsafədən, 20 kHz tezliyindən və 50 µm zirvədən zirvəyə qədər amplituda istifadə etdi. Test mayesi təxminən otaq temperaturunda, təxminən 25 °C-də saxlanılan distillə edilmiş su idi.

Nümunənin hazırlanması kritik addımdır. Kavitasiya məruz qalmadan əvvəl örtüklü səthlər addım-addım üyüdülmüş və 4 μm-dən aşağı incə almaz aşındırıcı səviyyəsinə qədər cilalanır. Bu, boş yapışmış hissəciklərin və ya səth qeyri-müntəzəmliklərinin təsirini azaldır ki, əks halda dərhal ayrıla və eroziya əyrisini poza bilər. Məqsəd örtüyün yaxşı görünməsini təmin etmək deyil, ölçülən kütlə itkisinin kavitasiya müqavimətini əks etdirməsi üçün təkrarlanan başlanğıc şəraiti yaratmaqdır.

Ultrasəs Kavitasiya Eroziyası Testi Proseduru və Nəticələri

Praktik sınaq proseduru sadədir. Əvvəlcə hər bir nümunə təmizlənir, qurudulur və dəqiq tərəzidə çəkilir. Daha sonra diqqətlə və təkrarlanan 0,5 mm boşluqla UIP1000hdT sonikatorunun BS4d22 sonotrode altındakı sınaq kamerasına quraşdırılır. Sonicator müəyyən edilmiş amplituda və tezlikdə işlədilir, mayenin temperaturu isə qızdırmanın kavitasiya intensivliyini dəyişməsinin qarşısını almaq üçün idarə olunur. Müəyyən edilmiş ekspozisiya intervalından sonra nümunə çıxarılır, təmizlənir, qurudulur və yenidən çəkilir. Bu ardıcıllıq tam eroziya əyrisi əldə olunana qədər artan, materialdan asılı olan məruz qalma intervalları üzərində təkrarlanır.
Xam ölçü kütlə itkisidir. Mühəndislik müqayisəsi üçün bu kütlə itkisi material sıxlığından istifadə edərək həcm itkisinə çevrilir. Daha sonra orta eroziya dərinliyini müəyyən etmək üçün həcm itkisi məruz qalmış səth sahəsinə bölünür. Eroziya dərinliyi əyrisindən tədqiqatçı maksimum eroziya sürəti, terminal eroziya dərəcəsi və eroziyanın orta dərinliyi kimi xarakterik eroziya parametrlərini hesablaya bilər. Hielscher həmçinin qeyd edir ki, seçilmiş protokoldan asılı olaraq eroziya kütlə, həcm və ya hər zamana və ya çatdırılan ultrasəs enerjisinə görə nüfuz dərinliyi kimi bildirilə bilər.

Tənzimlənmiş örtük keyfiyyəti parametrlərinin funksiyası kimi orta eroziya dərinlikləri n. Toz tavlaması və beləliklə azaldılmış toz gücü yüksək örtük keyfiyyətlərinə nail olmağa imkan verir. Əlavələr 100 dəqiqəlik kavitasiya test vaxtından sonra səth zədələnməsini göstərir.
Qrafiklər və tədqiqat: ©Hauer və b., 2021.

Hauer araşdırmasından vacib bir dərs odur ki, erkən eroziya nisbətləri yanıltıcı ola bilər. Termal və kinetik püskürtmə ilə örtülmüş örtüklər tez-tez yüksək ilkin material itkisi, ardınca daha aşağı, daha sabit eroziya dərəcəsi göstərdi. Bu səbəbdən Hauer et al. uzunmüddətli örtük performansının daha təmsil göstəricisi kimi terminal eroziya sürətindən istifadə etmişdir. Onların 120 dəqiqəlik müqayisəsində terminal eroziya dərəcəsi stabilləşdirilmiş davranışı daha yaxşı tutmaq üçün əsasən testin ikinci yarısından 60 dəqiqədən yuxarı qiymətləndirilib.

Test nəticələri göstərir ki, idarə olunan vibrasiya kavitasiya cihazı niyə dəyərlidir. Tökmə nikel alüminium bürünc terminal eroziya sürəti təxminən 0.40 μm/saat idi. Optimallaşdırılmış isti püskürtülmüş bürünc 0.57 μm/saat sürətə çatdı ki, bu da tökmə göstəricisinə yaxın idi. Gəmiqayırma poladında optimallaşdırılmış arc-spray örtük təxminən 1.02 μm/s, optimallaşdırılmış HVOF örtük isə təxminən 1.74 μm/saat sürətə çatırdı. Bu örtüklər tökmə pervane bürüncünə tam uyğun gəlməsə də, gəmiqayırma poladından xeyli üstün idi; tədqiqat bildirir ki, arc-spray və HVOF püskürtülmüş örtüklər VL-A poladından müvafiq olaraq təxminən 26 və 16 dəfə daha yaxşı kavitasiya müqaviməti əldə edib.

Kavitasiya eroziyası testləriniz üçün vibrasiya cihazı kimi Sonicator istifadə edin

Praktiki nəticə ondan ibarətdir ki, vibrasiya aparatı kimi UIP1000hdT sonikatoru ilə kavitasiya eroziyası sınağı materialları sıralamaqdan daha çox şey edə bilər. O, örtük prosesinin, mikrostrukturun, oksidin tərkibinin, məsaməliliyin, interfeysin bağlanmasının və müalicədən sonrakı proseslərin həqiqi eroziya davranışına necə təsir etdiyini göstərir. Hauer və başqaları. HVOF və qövslə püskürtmənin polad sükan səthlərini yaxşılaşdırmaq üçün güclü performans-xərc güzəşti təklif edə biləcəyi qənaətinə gəldi, eyni zamanda, toplu nikel alüminium bürüncinə yaxın kavitasiya müqaviməti tələb olunduqda soyuq və isti çiləmə üsuluna üstünlük verilir.

Laboratoriyalar və örtük istehsalçıları üçün təkrarlana bilən nəticələrin açarı test parametrlərinin ciddi nəzarətidir: sonotrod amplitudası, tezlik, sonotrod-nümunə məsafəsi, maye temperaturu, maye kimyası, nümunə hazırlanması, çəki intervalları və eroziya sürətinin hesablanması. Bu şərtlər müəyyən edildikdən sonra, Hielscher UIP1000hdT ultrasəs kavitasiyasını kəmiyyət örtüyünün performans məlumatlarına çevirmək üçün praktik və təkrarlanan üsul təqdim edir.

Kavitasiya Eroziya Testi üçün Nümunə İş Vərəqi

 
Kavitasiya Eroziyası Testləri üçün təlimatları burada tapa bilərsiniz!

ASTM G32 Kavitasiya Eroziyası Test Quraşdırılması

UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP15000hdT və UIP2000hdT sonikatorları ASTM G32 testləri üçün uyğundur. Biz bu vahidlərin hər birinə dəqiq məlumat verə bilərik amplituda ölçmə protokolu sonotrod ucundakı mexaniki amplitudan. Biz bu cihazlardan hər hansı birini sonotrod BS4d22 (22mm diametrli) və ST2 standı ilə istifadə etməyi tövsiyə edirik.

ASTM G32 -16 Dəyişdirilə bilən ucu ilə 15.9mm Sonotrode

Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı

Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.

Ədəbiyyat / İstinadlar