Beobachtungen zur Oberflächenveränderung durch‐Erosion und Kavitation

Abstract

Bei Werkstoffkavitation zufolge Flüssigkeitskavitation wird der Werkstoff durch die Implosion von Blasen geschädigt. Darüber hinaus werden an hochglanzpolierten Reinmetallen, die im Strömungsgerät mit Wehr und Gegenwebr nach H. Schröter und O. Walchner geprüft wurden, gelegentlich Schäden beobachtet, die durch mitgeführte kleine Festkörperteilchen hervorgerufen werden. Zur Simulierung mechanischer Schädigungen durch kleine Massen wurde Stahlkies unterschiedlicher Kantenlänge vom Förderstrom mitgerissen, der stoßartig auf die Probenoberfläche trifft. Die Folge sind Gleitinien bei Armco‐Eisen und mechanische Zwillingsbildung bei Zink. Ein Energievergleich zwischen mitbewegtem festen Teilchen und Kavitationsblase schließt sich an. Feststoffteilchen, deren maximaler Energieinhalt theoretisch der gleiche ist wie der minimale einer Kavitationsblase, können Werkstoffoberflächen in kleinsten Bereichen plastisch verformen, während energieäquivalente Blasen offensichtlich keine mechanischen Schädigungen hervorrufen. Darus ergibt sich die Forderung, bei metallographischen Untersuchungen zu Initialschädigungen durch Strömungskavitation eine ausreichende Filterung des Prüfmediums vorzusehen, damit die Möglichkeit einer Sanderosion ausgeschlossen ist.