Studies on resistance to erosion of nickel and its alloys to be used in elements of fluid - flow machines

• Autorzy: Waliszyn Aleksandr , Adamkiewicz Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2019.4.20

Warianty tytułu

PL

Badania odporności erozyjnej niklu i jego stopu do zastosowania w elementach maszyn przepływowych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents results of studies on metal resistance to erosive damage taking place under the influence of hydraulic cavitation. On the basis of earlier research, a hypothesis on fatigue character of erosive wear and a dependence of metal resistance to erosive damage on its crystalline lattice structure has been assumed. To verify this hypothesis, metals with different crystalline lattice structures like steel 45 (flat-centred structure), nickel 200/201 and nickel alloy Monel 400 (hexagonal structure) have been tested at a cavitation-strike stand. Results obtained there confirmed the assumed hypothesis, at the same time justifying the use of nickel protective coatings in fluid-flow machines.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności metali na uszkodzenia erozyjne zachodzące pod wpływem kawitacji hydraulicznej. Na podstawie wyników wcześniejszych badań, przyjęto hipotezę o zmęczeniowym charakterze zużycia erozyjnego oraz zależności odporności metali na zniszczenia erozyjne od struktury ich sieci krystalicznej. Dla potwierdzenia przyjętej hipotezy na stanowisku kawitacyjno-udarowym sprawdzono metale z różnymi sieciami krystalicznymi: stal 45 (sieć płasko centralna), nikiel 200/201 oraz stop niklu Monel 400 (sieć heksagonalna). Otrzymane wyniki badań potwierdziły przyjętą hipotezę, wskazując tym samym na zasadność stosowania niklowych powłok ochronnych w maszynach przepływowych.

Słowa kluczowe

EN

physics of erosive contamination; resistance; operation; fluid-flow machine; nickel; nickel alloy

PL

zniszczenia erozyjne; odporność; maszyna przepływowa; nikiel; stopy niklu

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 21, no. 4
• Strony: 692--696
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Waliszyn Aleksandr

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin, Poland

autor

Adamkiewicz Andrzej

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. Adamkiewicz A, Waliszyn A. Discussion and studies of the properties of a cooling water additive preventing erosive wear of cooled surfaces of ship diesel engines. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 2014; 10(1): 565-570.
• 2. Adamkiewicz A, Waliszyn A. Studies of erosion resistance of protective coats on the surfaces of machine elements washed with fluids. Advances in Materials Science 2018; 6: 69-76, https://doi.org/10.1515/adms-2017-0033.
• 3. Amann T, Waidele M, Kailer A. Analysis of mechanical and chemical mechanisms on cavitation erosioncorrosion of steels in salt water using electrochemical methods. Tribology International 2018; 124: 238-246, https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.04.012.
• 4. Bolewski Ł, Szkodo M, Kmieć M. Cavitation erosion degradation of Belzona® coatings. Advances in Materials Science 2017; 17(1): 22-33, https://doi.org/10.1515/adms-2017-0002.
• 5. Ciubotariu C R, Secosan E, Marginean G, Frunzaverde D, Campian V C. Experimental Study Regarding the Cavitation and Corrosion Resistance of Stellite 6 and Self-Fluxing Remelted Coatings. Strojniski Vestnik -Journal of Mechanical Engineering 2016; 62 (3): 154-162, https://doi.org/10.5545/sv-jme.2015.2663.
• 6. Heathcock C J, Protheroe B E, Ball A. Cavitation erosion of stainless steels. Wear 1982; 81(2): 311-327, https://doi.org/10.1016/0043-1648(82)90278-2.
• 7. Kim J H, Lee M H. A Study on Cavitation Erosion and Corrosion Behavior of Al-, Zn-, Cu-, and Fe-Based Coatings Prepared by Arc Spraying. Journal of Thermal Spray Technology 2010; 19(6): 1224-1230, https://doi.org/10.1007/s11666-010-9521-0.
• 8. Krella A. Cavitation degradation model of hard thin PVD coatings. Advances in Materials Science 2010; 10(3): 27-36, https://doi.org/10.2478/v10077-010-0010-4.
• 9. Kumar H, Chittosiya C, Shukla V.N. HVOF Sprayed WC Based Cermet Coating for Mitigation of Cavitation, Erosion & Abrasion in Hydro Turbine Blade, MATERIALS TODAY-PROCEEDINGS 2018; 5(2): 6413-6420. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.12.253
• 10. Krumenacker L, Fortes-Patella R, Archer A. Numerical estimation of cavitation intensity. IOP Conference Series-Earth and Environmental Science 2014; 22: Article Number: UNSP 052014, https://doi.org/10.1088/1755-1315/22/5/052014.
• 11. Kwok C T, Man H C, Cheng F T. Cavitation erosion and damage mechanisms of alloys with duplex structures. Materials Science and Engineering A242 1998: 108-120, https://doi.org/10.1016/S0921-5093(97)00514-5.
• 12. Steller J, Krella A, Koronowicz J, Janicki W. Towards quantitative assessment of material resistance to cavitation erosion. Wear 2005; 258:604-613, https://doi.org/10.1016/j.wear.2004.02.015.
• 13. Waliszyn A, Adamkiewicz A. A metod of vibration damping for diesel engeene cylinder lines to prevent the consequences of erosion. Eksploatacja I Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2018; 20: 371-377, https://doi.org/10.17531/ein.2018.3.4.
• 14. Yang D, Yu A, Ji B, Zhou J, Luo X. Numerical analyses of ventilated cavitation over a 2-D NACA0015 hydrofoil using two turbulence modeling methods. Journal of Hydrodynamics 2018; 30(2): 345-356, https://doi.org/10.1007/s42241-018-0032-7.
• 15.Yu A, Luo X, Ji B. Analysis of ventilated cavitation around a cylinder vehicle with nature cavitation using a new simulation method. Science Bulletin 2015; 60(21): 1833-1839, https://doi.org/10.1007/s11434-015-0916-7