СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ГИДРОАБРАЗИВНЫЙ И КОРРОЗИОННЫЙ ИЗНОС
METHOD OF TESTING MATERIALS FOR HYDROABRASIVE AND CORROSION WEAR

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам и устройствам для испытания материалов на гидроабразивный, коррозионный и эрозионный износ, и может быть использовано для испытаний материалов, применяемых для изготовления элементов центробежных насосов.
Известно устройство для испытания материалов на износ (патент РФ №2107277, кл. G01N 3/36 от 20.03.1998 г.), в котором реализуется способ испытания материалов, основанный на микроударном воздействии рабочей среды на испытуемый материал с возможностью изменения параметров рабочей среды (температуры, плотности и скорости потока).
Микроударное воздействие рабочей среды создает динамические условия повреждения испытуемых образцов, что является характерным для механизмов, работающих в условиях кавитационного изнашивания.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ, который реализован в устройстве для испытания материалов на гидроабразивный износ (А.С. СССР №1245938, кл. G01N 3/56 от 23.07.1986 г.).
Данный способ включает установку испытуемых образцов в камеру с последующим воздействием на поверхность образцов струи жидкости с абразивными частицами и химическими добавками.
Данное техническое решение позволяет регулировать параметры потока рабочей среды, что повышает производительность испытаний.
Однако в данном способе абразивные частицы многократно участвуют в контакте с образцами и теряют вследствие этого свои режущие свойства.
На образцы попадает только некоторое количество частиц, находящихся в потоке. Все это снижает точность результатов эксперимента.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности испытаний и точности результатов измерения.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе испытания материалов на гидроабразивный и коррозионный износ, включающем установку испытуемых образцов в камеру с последующим воздействием на поверхность образцов струи жидкости с абразивными частицами и химическими добавками, процесс воздействия осуществляют с последующим постоянным отделением абразивных частиц от жидкости и с подачей в камеру новых абразивных частиц и химически активных добавок, при этом абразивные частицы подают в камеру с концентрацией 100-1000 мг/л, а химически активные добавки - с концентрацией 1,5%-5%.
На фиг.1 представлена функциональная схема установки для иллюстрации способа испытания материалов на гидроабразивный и коррозионный износ.
Способ осуществляют следующим образом.
Образцы испытуемых материалов 1 устанавливают в камере 2 на определенном расстоянии напротив насадок с отверстиями, расположенными на вращающемся диске 3. В центральное отверстие диска подается жидкость от насоса 4, которая по внутренним каналам диска подается к насадкам, из которых истекает жидкость. Перед попаданием жидкости в центральное отверстие она перемешивается с абразивом и их химическими добавками, поступающими из емкости 5, и попадает из насадок на поверхность испытуемых образцов. После воздействия струи жидкости с абразивом и химическими добавками на испытуемые образцы абразивные частицы отделяются от жидкости при помощи сепаратора (на чертеже условно не показан) с подачей в камеру новых абразивных частиц и химически активных добавок, например, соляной кислоты.
При этом абразивные частицы подают в камеру с концентрацией 100-1000 мг/л, а химически активные добавки с концентрацией 1,5%-5%.
Износостойкость материала оценивалась величиной изменения массы образцов в процессе испытаний и определялась по формуле:
,
где
K - износостойкость,
M - масса образцов до опыта,
м - масса образцов после опыта,
Т - время опыта,
S - площадь воздействия струи.
Использование данного способа позволяет повысить эффективность испытания за счет возможности испытания на трех режимах:
а) воздействие жидкости с химически активными добавками и абразивными частицами;
б) воздействие жидкости с абразивными частицами;
г) воздействие жидкости с химически активными добавками.
Данный способ позволяет более точно измерять износостойкость материала путем введения критерия износостойкости материала образцов.