THE EFFECT OF SURFACE FINISH AND CAVITATING LIQUID ON THE CAVITATION EROSION OF ALUMINA AND SILICON CARBIDE CERAMICS

摘要

The cavitation erosion of alumina (F 99.7, Friatec) and sintered silicon carbide (SSiC, EKasic F) with different surface finish was investigated at 25℃ for up to 6h in distilled water as a cavitating liquid according to ASTM G32-92. The wear progress was followed by measuring the cumulative mass and volume losses. The eroded surfaces were examined for their damaged microstructure using SEM. The wear resistance of the tested ceramics, in terms of the incubation time and mass and volume losses, was improved when decreasing surface roughness. SSiC showed higher wear resistance in comparison with alumina. The results were discussed in terms of the hardness, fracture toughness, grain size, surface roughness and microstructure. In addition, the influence of oils as cavitating liquids on the erosion of tested ceramics was studied. The results indicated that water is highly erosive medium when compared with the used oils as a result of higher water vapour pressure, lower viscosity and higher density.%Kavitační eroze oxidu hlinitého (F 99.7, Friatec) a slinutého karbidu křemíku (SSiC, EKasic F) s různou jakostí povrchu byla zjišťována při 25℃ po dobu 6 hodin v destilované vodě jako kavitační kapalině podle ASTM G32-92. Po procesu opotřebení následovalo měření kumulativní ztráty hmoty a objemu. Poškození erodovaných povrchů bylo prozkoumáno pomocí SEM. Odolnost proti opotřebení zkoumaných keramických hmot ve smyslu inkubační doby a ztráty hmoty a objemu byla lepší při nižší drsnosti povrchu. SSiC vykazoval vyšší odolnost opotřebení ve srovnání s oxidem hlinitým. Byly projednány výsledky tvrdosti, lomové houževnatosti, velikosti zrn, drsnosti povrchu a mikrostruktury. Dále byl zkoumán vliv olejů jako kavitačnich kapalin na erozi zkoušené keramické hmoty. Výsledky ukázaly, že voda je ve srovnání s použitými oleji vysoce erozivním médiem, což je důsledek vyššího tlaku vodní páry, nižší viskozity a vyšší hustoty.