Hielscher Siêu âm
Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn.
Gọi cho chúng tôi: +49 3328 437-420
Gửi thư cho chúng tôi: info@hielscher.com

Kiểm tra xói mòn hang động

Xói mòn hang xảy ra trên bề mặt vật liệu được tiếp xúc với xâm thực siêu âm dữ dội. Thử nghiệm xói mòn hang động là một phương pháp nhanh chóng để đo khả năng chống xói mòn của vật liệu hoặc lớp phủ đối với ứng suất mạnh và các yếu tố xói mòn khác. Nó cung cấp một phép đo định lượng dễ dàng để kiểm soát chất lượng và hữu ích trong quá trình nghiên cứu vật liệu hoặc xây dựng lớp phủ.

Tại sao nên sử dụng thử nghiệm xói mòn hang động?

Xói mòn hoặc ăn mòn liên tục có thể yêu cầu thay thế thường xuyên các bộ phận hoặc đổi mới lớp phủ bề mặt. Xói mòn bề mặt vật liệu do ảnh hưởng cơ học hoặc hóa học là một quá trình chậm dẫn đến sự phá hủy dần dần bề mặt vật liệu. Do đó, việc đánh giá khả năng chống xói mòn vật liệu hoặc hiệu ứng xói mòn của chất lỏng và bùn, có thể là một quá trình rất tốn thời gian.
Thử nghiệm xói mòn xâm thực siêu âm cho thấy bề mặt vật liệu tiếp xúc với các chu kỳ ứng suất được kiểm soát, cường độ cao, lặp đi lặp lại. Điều này dẫn đến sự xói mòn đáng kể bề mặt vật liệu trong một thời gian ngắn. Bạn có thể nhanh chóng đo khả năng chống xói mòn để kiểm soát chất lượng thường xuyên trong sản xuất, để đánh giá các vật liệu đến hoặc trong quá trình nghiên cứu và phát triển.
Các ứng dụng tiêu chuẩn bao gồm thử nghiệm luyện kim, thử nghiệm công thức lớp phủ, thử nghiệm ứng dụng lớp phủ hoặc đánh giá các chất ức chế xói mòn trong chất lỏng.

Thiết lập kiểm tra xói mòn hang động với UIP1000hdT (công suất siêu âm 1000 watt)

Thiết lập thử nghiệm xói mòn hang động UIP1000hdT (1000W, 20kHz)

Tại sao hang động gây xói mòn bề mặt?

Các thiết bị siêu âm, chẳng hạn như UP400St (400 watt, 24kHz) hoặc UIP1000hdT (1000 watt, 20kHz) cặp rung động siêu âm thành chất lỏng, chẳng hạn như nước. Chuyển động đối ứng nhanh của rung động trong chất lỏng tạo ra và làm sụp đổ bong bóng xâm thực. Khi bong bóng sụp đổ, ứng suất cơ học cục bộ cao xảy ra trong chất lỏng và trên bề mặt vật liệu tiếp xúc. Các tia chất lỏng lên đến 1000km / h và áp suất cục bộ lên đến 1000atm dẫn đến mỏi nhanh chóng trên bề mặt vật liệu. Điều này có thể loại bỏ oxit hoặc các lớp thụ động, lớp phủ hoặc bẩn. Nó có thể gây rỗ các vật liệu rắn, chẳng hạn như thép, titan, nhôm, nhựa hoặc thủy tinh. Do đó, thử nghiệm xói mòn xâm thực là một phương pháp thử nghiệm phá hủy.

Xói mòn hang động trên bề mặt titan 40mm

Xói mòn hang động trên bề mặt titan 40mm

Thử nghiệm xói mòn hang động hoạt động như thế nào?

Xói mòn hang động của bề mặt vật liệu gây mất vật liệu dần dần. Bạn có thể đo tổn thất vật liệu một cách dễ dàng bằng cách cân vật liệu trên thang đo chính xác trước và sau khi tiếp xúc với xói mòn xâm thực xác định. Một sự thay đổi trọng lượng điển hình cho một thử nghiệm xói mòn xâm thực là từ 1 đến 30mg. Để tiêu chuẩn hóa thêm, bạn có thể tính toán tổn thất khối lượng bằng cách chia mức giảm cân cho mật độ vật liệu. Độ sâu thâm nhập trung bình (MDP) được tính bằng cách chia tổn thất thể tích cho diện tích bề mặt mẫu. Ngoài ra, bạn có thể đo độ sâu rỗ hoặc thể tích dịch chuyển. Bạn có thể sử dụng phân tích bằng kính hiển vi để có thêm thông tin định tính về mô hình xói mòn.
Khi bạn sử dụng thiết bị siêu âm Hielscher để kiểm tra xói mòn xâm thực, bạn có thể đặt trước phạm vi nhiệt độ và phạm vi áp suất mà bạn muốn làm việc. Bạn có thể điều chỉnh biên độ sonication. Tất cả các thông số được theo dõi, hiển thị và giao thức cho thẻ SD. Bạn không cần bất kỳ cài đặt phần mềm độc quyền nào. Nếu bạn thích, bạn có thể kiểm soát và giám sát quá trình siêu âm từ trình duyệt web thông thường của bạn, nếu bạn kết nối thiết bị siêu âm với máy tính của bạn thông qua cáp ethernet (bao gồm).

Xói mòn hang động trên bề mặt Titan (cấp 5)

Xói mòn hang động trên bề mặt titan

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.




Phương pháp tiêu chuẩn ASTM G32 để chống xói mòn hang động bằng thiết bị rung là gì?

Tiêu chuẩn ASTM G32-16 mô tả một phương pháp tiêu chuẩn hóa để xói mòn xâm thực. Nó xác định một thử nghiệm đơn giản, có thể kiểm soát và tái tạo để định lượng và so sánh khả năng chống xói mòn xâm thực của các vật liệu khác nhau. Thông số kỹ thuật ATSM G32-16 rất hữu ích để so sánh kết quả của bạn với kết quả của các ấn phẩm khác. Nếu bạn muốn thực hiện thử nghiệm xói mòn xâm thực trong kiểm soát chất lượng, chúng tôi khuyên bạn nên điều chỉnh giao thức kiểm tra xói mòn xâm thực theo yêu cầu cụ thể của bạn. Chúng tôi sẽ sẵn lòng hỗ trợ bạn thiết kế một giao thức kiểm tra xói mòn xâm thực tùy chỉnh. Để biết thêm thông tin về thử nghiệm xói mòn xâm thực theo tiêu chuẩn ASTM-G32, vui lòng nhấp vào đây!

Tại sao tôi nên sử dụng giới hạn năng lượng thay vì giới hạn thời gian?

Nhiều ấn phẩm và giao thức kiểm tra xói mòn chỉ định thời gian phơi nhiễm xâm thực. Trong các thiết bị siêu âm Hielscher, bạn có thể đặt trước thời gian sonication và hệ thống sẽ dừng sau khi thời gian này trôi qua. Sau đó, bạn có thể tính toán tốc độ xói mòn xâm thực kết quả bằng mm / giờ hoặc mm3 / giờ. Giới hạn thời gian được chấp nhận, chỉ khi bạn không thay đổi bất kỳ thông số nào, chẳng hạn như mức chất lỏng, biên độ, áp suất, nhiệt độ, thành phần chất lỏng hoặc khoảng cách giữa sonotrode và bề mặt vật liệu. Nếu bất kỳ thông số nào trong số này thay đổi, sức mạnh của sonication và cường độ xâm thực cũng vậy. Điều quan trọng là công suất ròng thực tế được cung cấp cho chất lỏng không được dao động trong suốt thời gian thử nghiệm.
Trong các thiết bị siêu âm Hielscher, bạn có thể đặt giới hạn năng lượng. Trong trường hợp này, thiết bị siêu âm sẽ dừng lại, sau khi nó cung cấp năng lượng siêu âm được chỉ định. Thiết bị Hielscher sẽ hiển thị và ghi lại các thông số, chẳng hạn như công suất ròng thực tế, biên độ, áp suất và nhiệt độ chất lỏng. Biến động về công suất hoặc thay đổi có chủ ý các thông số sẽ được bù đắp khi sử dụng giới hạn năng lượng. Sau đó, bạn có thể chỉ định tốc độ xói mòn xâm thực kết quả theo mm / kWhr, mm3 / kWhr hoặc mg / kWhr.
Nếu bạn cân mẫu vật giữa các khoảng xói mòn xâm thực, bạn có thể tạo ra đường cong cho thấy mức giảm cân cận biên (tốc độ giảm cân trong mỗi khoảng năng lượng) trên năng lượng tích lũy.
Để có kết quả chính xác hơn, thiết bị có thể thực hiện hiệu chuẩn tự động (30 giây). Điều này đo công suất cho tất cả các cài đặt biên độ trong không khí ở áp suất môi trường xung quanh. Thiết bị Hielscher sử dụng dữ liệu hiệu chuẩn này để cung cấp các giá trị công suất ròng rất chính xác trong thời gian thực.

Mẫu thử xói mòn hang động theo tiêu chuẩn ASTM G32 - 16

Mẫu thử xói mòn hang động (ASTM G32 – 16)

Đầu có thể thay thế (15,9mm) cho phương pháp thử xói mòn hang động ASTM G32

Mẹo có thể thay thế cho ASTM G32 – Kiểm tra xói mòn hang động

Các thiết lập thử nghiệm có sẵn để kiểm tra xói mòn hang động

Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về các yêu cầu kiểm tra xói mòn của bạn. Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để liên hệ với chúng tôi! Vui lòng cung cấp thêm thông tin về dự án của bạn, chẳng hạn như mẫu vật sẽ được kiểm tra mỗi ngày, kích thước mẫu và vật liệu.








Vui lòng cho biết thông tin mà bạn muốn nhận dưới đây:



  • Để có giá đỡ thử nghiệm dễ sử dụng, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng UP400St (400W, 24kHz) với Sonotrode S24d14D (đường kính đầu 14mm). Sonotrodes đường kính khác có sẵn, tất nhiên. Máy đồng nhất siêu âm mạnh mẽ này, đi kèm với đầu dò nhiệt độ và giao thức thẻ SD tự động. Bạn có thể vận hành UP400St với S24d14D ở biên độ từ 20 đến 99 micron. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng bình chứa chất lỏng có làm lạnh, trong đó bạn định vị mẫu hoặc bộ phận trong một khoảng cách xác định từ đầu sonotrode. Thiết bị UP400St có thể hoạt động 24 giờ, 7 ngày một tuần liên tục với công suất tối đa.



  • Hielscher UIP1000hdT (1000W, 20kHz) với sonotrode BS4d22 (đường kính đầu 22mm) có nhiều công suất hơn, có thể chạy ở biên độ cao hơn và xử lý mẫu vật lớn hơn. Thiết bị đi kèm với đầu dò nhiệt độ và giao thức thẻ SD tự động. Sonotrodes đường kính lớn hơn hoặc sonotrodes với các mẹo có thể thay thế có sẵn. Chúng tôi có thể cung cấp cho bạn các phụ kiện cần thiết, chẳng hạn như giá đỡ, điều chỉnh độ cao, máy làm lạnh chất làm mát mạnh mẽ hoặc bình thử nghiệm có vỏ bọc với giá đỡ cho mẫu vật của bạn.



  • Đối với thử nghiệm xói mòn xâm thực trong chất lỏng có áp suất, chúng tôi khuyên dùng UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz). Giống như các thiết bị khác, nó bao gồm đầu dò nhiệt độ và giao thức thẻ SD tự động. Cảm biến áp suất kỹ thuật số tùy chọn PS7D rất hữu ích để theo dõi áp suất để ghi lại.



  • Hielscher Ultrasonics có một trung tâm kỹ thuật có thể thực hiện kiểm tra xói mòn xâm thực như một dịch vụ. Từ việc gia công các mẫu tiêu chuẩn, cân chính xác và tiếp xúc xâm thực trong các điều kiện được kiểm soát và lặp lại đến báo cáo đầy đủ và trả lại mẫu cho bạn, Hielscher có thể tùy chỉnh giao thức thử nghiệm để đáp ứng yêu cầu của bạn.





Điều gì ảnh hưởng đến xói mòn hang động?

Siêu âm cavitation kết quả trong xói mòn cavitation. Siêu âm cavitation càng dữ dội, xói mòn càng nhanh. Một xâm thực mạnh hơn có thể làm xói mòn bề mặt vật chất, rằng một cavitation rất mềm không thể bị xói mòn chút nào. Vì vậy, có thể có một cường độ tối thiểu cần thiết để vật liệu của bạn được kiểm tra xói mòn.

Biên độ siêu âm

Biên độ rung là thông số quan trọng nhất đối với cường độ sonication và cường độ xâm thực kết quả. Biên độ cao hơn tạo ra một cavitation dữ dội hơn. Trong siêu âm, biên độ được chỉ định bằng micron là đỉnh-đỉnh. Thiết bị siêu âm Hielscher cho phép bạn điều chỉnh biên độ trong một phạm vi rộng. Sau khi điều chỉnh, thiết bị giữ biên độ ở mức điều chỉnh trong mọi điều kiện tải. Đây là một tính năng quan trọng để có các điều kiện kiểm tra xâm thực có thể kiểm soát và lặp lại.
Thiết bị siêu âm Hielscher cho phép bạn thực hiện kiểm tra xói mòn cavitational ở biên độ từ ít nhất là 2 micron đến 200 micron trở lên.

Áp suất chất lỏng trong quá trình sonication

Nhiều giao thức tiêu chuẩn để kiểm tra xói mòn xâm thực sử dụng cavitation siêu âm ở áp suất môi trường xung quanh. Áp suất chất lỏng là yếu tố quan trọng thứ hai đối với cường độ sonication. Áp suất môi trường xung quanh tăng 10% sẽ làm tăng cường độ sonication khoảng 10%. Xâm thực mạnh hơn làm giảm thời gian cần thiết để đạt được một mức độ xói mòn xâm thực nhất định. Thông thường xét nghiệm mẫu đơn có thể mất khoảng từ 15 đến 120 phút. Nếu bạn có nhiều mẫu để kiểm tra, làm việc ở áp suất cao hơn có thể cắt giảm đáng kể thời gian cho mỗi xét nghiệm. Các thử nghiệm ở 5 barg (73psig) yêu cầu thời gian ít hơn khoảng 80% cho mỗi thử nghiệm.
Hielscher cung cấp các tế bào thử nghiệm kín áp suất với cảm biến áp suất kỹ thuật số để kiểm tra xói mòn xâm thực. Sử dụng một tế bào kín áp suất, có thể kiểm soát và duy trì áp suất trong mỗi thử nghiệm. Máy phát siêu âm theo dõi cảm biến áp suất liên tục và giao thức áp suất thực tế đến tệp CSV tương thích Excel trên thẻ SD (đi kèm). Hielscher cung cấp bộ điều chỉnh áp suất để thiết lập và duy trì áp suất vận hành.
Là một tiêu chuẩn, các tế bào thử nghiệm kín áp suất của Hielscher để kiểm tra xói mòn xâm thực được đánh giá cho tối đa tp 5barg (73psig). Áp suất cao hơn lên đến 300barg (4350psig) có sẵn theo yêu cầu.

Tần số siêu âm

Nói chung, thử nghiệm xói mòn xâm thực sử dụng siêu âm cường độ cao tần số thấp trong phạm vi 18-30kHz. Trong phạm vi này, sự thay đổi của tần số có ảnh hưởng rất hạn chế đến cường độ xâm thực. Tất cả các thiết bị Hielscher hoạt động ở tần số không đổi.

thiết lập có thể điều chỉnh độ cao để điều chỉnh khoảng cách giữa sonotrode siêu âm và mẫu vật trong quá trình thử nghiệm xói mòn xâm thực (ASTM G32-16)

Tế bào thử nghiệm có thể điều chỉnh độ cao để kiểm tra xói mòn xâm thực (ASTM G32-16)

Khoảng cách từ Sonotrode

Các vật liệu được thử nghiệm có thể được gắn vào sonotrode hoặc dưới sonotrode. Bạn có thể làm cho một mẫu vật liệu ren và gắn nó vào cuối sonotrode siêu âm. Trong trường hợp này, mẫu vật rung ở biên độ siêu âm quy định và tạo ra sự xâm thực trên bề mặt của nó. Điều này đòi hỏi gia công chính xác và không phải tất cả các vật liệu đều phù hợp với tùy chọn này.
Ngoài ra, bạn có thể cố định một bộ phận hoặc mẫu vật gần nhau dưới một sonotrode titan. Trong trường hợp này, sonotrode titan tạo ra sự xâm thực và bề mặt vật liệu tiếp xúc với xâm thực. Đây là tùy chọn thuận tiện hơn vì bạn có thể đặt mẫu vật có kích thước hoặc hình dạng khác nhau trong ô thử nghiệm. Nếu bạn sử dụng sonotrode lớn hơn, chẳng hạn như sonotrode đường kính 50mm hoặc 80mm, bạn có thể để nhiều bộ phận bị xói mòn xâm thực cùng một lúc. Điều này rất hữu ích khi bạn phải kiểm tra nhiều bộ phận mỗi ngày, ví dụ như để kiểm soát chất lượng.
Trong cả hai trường hợp, khoảng cách giữa sonotrode siêu âm và bề mặt vật liệu bên cạnh nó là rất quan trọng. Nói chung, xói mòn xâm thực nhanh hơn khi sử dụng khoảng cách nhỏ hơn. Khoảng cách điển hình nằm trong khoảng từ 0,2 đến 15mm. Để có kết quả kết luận, bạn nên sử dụng cùng một khoảng cách cho tất cả các xét nghiệm.

Nhiệt độ chất lỏng

Chất lỏng ấm hơn dẫn đến cường độ xâm thực siêu âm thấp hơn. Đầu vào của năng lượng rung động cơ học vào chất lỏng sẽ làm cho chất lỏng nóng lên. Để duy trì nhiệt độ không đổi trong mỗi thử nghiệm xói mòn xâm thực, chất lỏng cần được làm mát. Hielscher cung cấp các thùng chứa có vỏ bọc và các tế bào kín áp lực. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng cuộn dây làm mát trong cốc hoặc bạn có thể đặt cốc vào bồn nước đá. Chất làm mát chạy qua áo khoác hoặc qua cuộn dây làm mát sẽ loại bỏ nhiệt khỏi chất lỏng.
Các thiết bị siêu âm Hielscher, chẳng hạn như UP400St hoặc UIP1000hdT đi kèm với đầu dò nhiệt độ PT100 (đi kèm). Máy phát siêu âm theo dõi nhiệt độ chất lỏng thực tế liên tục và giao thức nhiệt độ thành tệp CSV tương thích Excel trên thẻ SD (đi kèm). Bạn có thể đặt máy phát điện tạm dừng thử nghiệm xói mòn xâm thực nếu nhiệt độ chất lỏng lệch quá nhiều so với điểm đặt của bạn, ví dụ: do không đủ công suất làm mát. Máy phát điện có thể tiếp tục sonication tự động khi chất lỏng đạt đến nhiệt độ quy định một lần nữa.

Chất lỏng hang động

Nói chung, thử nghiệm xói mòn xâm thực sử dụng nước, chẳng hạn như nước cất. Các chất lỏng khác nhau cho thấy các đặc điểm xâm thực khác nhau. Nếu nước ăn mòn vật liệu của bạn, bạn có thể muốn thử nghiệm các chất lỏng thay thế, chẳng hạn như dầu silicone có độ nhớt thấp hoặc dung môi hữu cơ để loại bỏ hoặc giảm yếu tố ăn mòn. Ngoài ra, bạn có thể làm cho chất lỏng ăn mòn hơn, ví dụ bằng cách thay đổi độ pH hoặc mài mòn hơn bằng cách thêm các hạt mài mòn. Bạn có thể sử dụng thử nghiệm xói mòn xâm thực để đánh giá độ ăn mòn và ăn mòn của chất lỏng, chẳng hạn như khoan bùn hoặc để đánh giá hiệu quả của các chất ức chế ăn mòn hoặc xói mòn.

Gia công

Khi bạn sản xuất một bộ phận hoặc mẫu vật, gia công, mài hoặc đánh bóng CNC gây ra thiệt hại cho cấu trúc hạt gần bề mặt vật liệu. Điều này làm giảm khả năng chống xói mòn.

Lớp thụ động / oxit

Rất thường xuyên xói mòn và ăn mòn xảy ra cùng một lúc. Nước, chẳng hạn như nước cất, khử khoáng hoặc khử ion hóa có thể ăn mòn nhiều vật liệu. Siêu âm cavitation thúc đẩy ăn mòn. Các lớp thụ động, ví dụ như ở nhôm anod hóa sẽ làm tăng sức đề kháng của bề mặt vật liệu đối với xói mòn và ăn mòn.

Thử nghiệm xói mòn hang động có những hạn chế gì?

Một số chất đàn hồi có thể yêu cầu tiếp xúc xâm thực rất mạnh để cho thấy bất kỳ sự xói mòn xâm thực nào. Trong trường hợp này, sonication mà không có một tế bào điều áp có thể không cho thấy bất kỳ hiệu ứng đo lường được.

Sonotrode 15,9mm với đầu có thể thay thế cho phương pháp thử xói mòn xâm thực ASTM G32 - 16

ASTM G32 -16 15.9mm Sonotrode với đầu có thể thay thế



Giao thức kiểm tra mẫu để kiểm tra xói mòn hang động

Bạn có thể tải xuống trang tính mẫu của chúng tôi theo các định dạng sau: PDF, Microsoft Excel XLShoặc Số Apple.

Bảng tính mẫu để kiểm tra xói mòn hang động

Bảng tính mẫu để kiểm tra xói mòn hang động

Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn.

Let's get in contact.