Kavitationsuntersuchungen an Werkstoffen und Beschichtungen - Vergleich verschiedener Auswerteverfahren und Gegenüberstellung der Kavitationserosion von EN-GJS-600-3, G-CuAl8Mn8 und GX4CrNil3-4 + QT

摘要

Werkstoffschäden an kavitationsbelasteten Strömungsmaschinen verursachen Kosten durch Reparatur und Stillstandszeit der Maschinen. Ziel muss es daher sein, die Kavitation durch Strömungsoptimierung zu verringern und durch eine geeignete Werkstoffauswahl in einen zeitlich unkritischen Bereich zu verschieben. Daher ist es erforderlich die Kavitationsbeständigkeit von Werkstoffen und Beschichtungen, welche zur Steigerung der Lebensdauer eingesetzt werden können, zu untersuchen. Im Hinblick auf eine umfassende Versuchsreihe wurde die Eignung verschiedener Auswerteverfahren wie Tastschnittmessung, Weißlichtprofilometrie, Wägung und optischer Vergleich untersucht um für den jeweiligen Anwendungsfall eine geeignete Auswertemethode auswählen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass sich zur Auswertung von Werkstoffversuchen die Wägung mit einer hochauflösenden Waage am besten eignet, wobei die Weißlichtprofilometrie dieser bei der genauen Auswertung von Beschichtungsversuchen deutlich überlegen ist. Der optische Vergleich eignet sich in beiden Fällen um schnelle Vergleiche anzustellen. Beispielhafte Untersuchungen zeigen die Kavitationsresistenz von C-CuAI8Mn8 gegenüber den untersuchten Stählen auf.%Material damages in fluid flow machines which are charged by cavitation cause costs due to service and downtime of the affected machines. Therefore the aim of engineering needs to be cutback of cavitation by the optimization of fluid flows and suitable selection of materials relating to cavitation. Cavitation has to be moved to temporally uncritical time ranges.This is why the cavitation resistance of materials and coatings that may be used to increase product durability need to be tested. In regard to extensive test series the adequacy of different evaluation methods like touch slice measurement, white light profilometry, weighing and optical comparison got tested in regard to suggest a suiting evaluation method for all possible applications.The results are showing that for evaluation of material tests the weighing method with a highly resolving scale suites best. In fact the use of white light profilometry is much better for accurate evaluation of coating tests. The optical comparison method supports quick comparisons of specimen in both cases. Broader research shows the impressive cavitation resistance of C-CuAI8Mn8 compared to the probed steel specimen.