GB T 6383-2009 振动空蚀试验方法.pdf

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1、ICS 17160：4702005U 05 a目中华人民共和国国家标准GBT 6383-2009代替GBT 6383-1986200903-09发布振动空蚀试验方法The method of vibration cavitation erosion test2009-1101实施宰瞀髁鬻瓣訾雠脊霎发布中国国家标准化管理委员会仪1”前 言GBT 6383-2009本标准对应于ASTM G32 06使用振动装置对气泡侵蚀的标准试验方法。本标准与ASTMG32 06的一致性程度为非等效，术语与定义、标准试样及数据分析等方面与ASTM G32的规定一致。本标准代替GBT 6383-1986振动空蚀试验

2、方法。本标准与GBT 6383 1986相比，主要变化如下：修改了试验装置的振幅和校准、试样尺寸的要求；扩展了标准和非标准试验条件和试样的规定；修订了试验报告和记录的内容和格式。本标准附录A和附录B均为资料性附录。本标准由中国船舶重工集团公司提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会(sACTC 12sc 4)归口。本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七二五研究所。本标准主要起草人：闫永贵、钱建华。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 6383 1986。1范围振动空蚀试验方法GBT 6383-2009本标准规定了振动空蚀试验的试验装置及校验、试样制备、试验

3、条件、试验方法、数据处理。本标准适用于测定各种材料在振动空蚀条件下的累积空蚀量和空蚀速率与时间的关系曲线。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 10123金属和合金的腐蚀基本术语和定义(GBT 10123 2001，eqv ISO 8044：1999)GBT16545 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除(GBT 16545 1996，idt IS0

4、8407：1991)3术语和定义GBT 10123中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31空蚀cavitation erosion由腐蚀和空泡联合作用引起的损伤过程。32空蚀速率cavitation erosion rate单位时间、单位面积内由连续空蚀作用造成材料的损失量。33累积空蚀量cumulative erosion空蚀过程中材料表面在试验时间内总的损失量。34累积空蚀速率cumulative erosion rate单位时间、单位面积内由多次空蚀作用造成材料的总损失量。35孕育阶段incubation stage空蚀速率与试验时间曲线中的初始段。这一阶段的空蚀速率为零或者与随后的

5、空蚀速率相比可以忽略。36最大空蚀速率maximum erosion rate空蚀过程中最大的瞬时空蚀速率。37平均空蚀厚度mean depth of erosion由空蚀作用造成材料损失减少厚度的平均值。4试验装置及校验41试验装置411振动空蚀试验装置见图1。GBT 6383-2009l隔音装置；2变频器；3变幅杆；4恒温装置；5容器；6电源；7试样。图1试验装置示意图412振动空蚀试验装置采用变频器使试样在试验溶液中产生轴向振动，变频器采用20 kHz超声传感器或速度转换器采用装在变幅杆上，测试试样置于变幅杆的端部。413变幅杆的长度(包括试样厚度)应保证工作端获得最大振幅。414试样直

6、径应与变幅杆顶端外直径相等，且一端带螺纹，螺纹与变幅杆的螺纹孔相配合，试样尺寸见图2和表1。2图2测试试样示意图GBT 6383-2009表1 试样尺寸及公差 单位为毫米项 目 尺 寸丸(试样工作面直径) 159士o05屯(试样固定螺纹外径) lO土o，05H(试样厚度) 410L(配合螺纹长度) 100土05R(圆滑过渡段半径) 08土015。(配合螺纹内径) (屯-t-22)土o25U(连接处厚度) 20士o5(连接处直径) 10土015z(倒角长度) 08士015，(垂直于工作面允许的变动量) 0025饲角 0158表示该尺寸为强制尺寸；其他为推荐尺寸。415变频器和变幅杆应无外力和振动

7、的干扰。416试验容器应采用圆柱形玻璃容器，直径至少为100 mm。42装置的校验421根据第5章第7章中的规定进行装置的校验，偏差范围参见附录A，试验数据落在偏差区内表明试验装置正常，可进行相应的试验。422定期用标准试样校验仪器的运行状况，校准时应保证在相同条件下每组试样有三个平行样。423标准试样材料采用退火处理的铸造Ni200。其化学成分、物理性能见表2和表3。也可采用耐蚀性能等同于Ni200的材料作为辅助校准材料。表4给出了两种辅助校准材料及其物理性能。表2 Ni200材料的化学成分 元素 Ni C“ Fe M“ C Si S含量 99 O25 040 O35 015 d035 d0

8、 01表3 Ni200材料的物理性能密度 屈服强度 抗拉强度 断后伸长率 硬度(g。ma) MPa MPa HB889 103207 379517 4055 90120表4辅助校验材料的物理性能特 性 铝合金6061一T6 奥氏体316L不锈钢硬度HRB 601 748抗拉强度MPa 328 560断后伸长率 215 690断面收缩率 440 769密度(gcm3) 271 791最大空蚀速率(ragh) 182(149213) 112(96119)3GBT 6383-20095试样制备51 同一个变幅杆进行不同材料的测试时，试样应具有相同的质量，其偏差范围为士10 mg。52试样的表面状态应

9、该根据测试目的确定。筛选一定使用条件下的耐空蚀材料时，试验材料的表面处理方法应一致。评定材料的耐空蚀性能时，试样表面状态应尽量与使用状态一致。53连接试样和变幅杆之间的螺纹应保证有足够的预应力，避免试验过程中引起振动、疲劳、破坏以及液体向螺纹内泄漏。螺纹的根部应无尖锐的倒角，与变幅杆连结处的密封环和退刀槽应光滑。54对于相对较轻、软、脆的材料或者不易加工成均匀样品的被测材料，可以用与变幅杆同样的材料加工成平板，通过焊接、粘接等类似的方法连接制成测试试样。55测试涂层或镀层的空蚀性能，使用基体材料做底托，试样制备可根据具体试验目的准备。56试样紧固时不应破坏试样和变幅杆的表面。6试验条件在无附加

10、试验参数的条件下，应按以下条件进行试验：a)试验介质通常采用蒸馏水或二次去离子水，每次试验应更换新的试验溶液b)液体深度应为(10010)mm；c)测试面浸入液面深度应为(12士4)ram；d)试样(变幅杆)应与圆柱形容器轴线同心，误差应小于容器直径的5=5；e)试验介质温度应保持在(25土1)；f) 环境气压为一个标准大气压(1013 kPa)，如果压强发生变化，应记录下来g) 振幅应为(50士25)tm，非金属材料振幅宜为25 p-m。7试验步骤71试验前，先将试样编号，然后清洗去除试样表面油污和杂物，清洗后放人烘箱中在105下烘干1 hA，放置在干燥器中冷却到室温，取出试样用分析天平称重

11、，精度为01 mg。再重新放人烘箱中烘干并冷却后再称重，直至两次称重读数差值小于01 mg。对称重后的试样照相。72测试每一个新试样，容器应清洗干净，更换新的溶液。试验前应将变频杆深入液面下，在试验高度模拟振动30 min，以便稳定液体中的气体含量。73变幅杆和试样用螺纹固定，施加合适的扭矩，保证试样与变幅杆不脱节，接触良好。74安装试样，开启设备和计时器。75试验结束后，取出试样，清洗后放入烘箱中在105下烘干1 h后，放置在干燥器中冷却到室温，取出试样称重，再重新放人烘箱中烘干并冷却后再称重，直至两次称重读数差值小于01 mg。试样清洗可用化学方法和超声波方法，化学方法按GBT 16545

12、进行。76重复7175，进行下一组试验。77 同一试样在同样的介质中测试8 h12 h，取出试样，更换新的溶液。78对处理后的试样进行拍照。8数据处理81 根据空蚀试验结果绘制累积空蚀量一时间曲线，通过计算空蚀速率，绘制空蚀速率与时间的曲线。不同空蚀阶段的划分参见附录B。82不同材料在相同试验时间内累积空蚀量一时间曲线不能进行比较时，可通过平均腐蚀厚度进行比较。49试验报告GBT 6383-2009试验报告应包括下列内容：a)试样的材质、成分、热处理状态和力学性能及委托方；b)材料表面状态(包括原始状态)和试样制备的方法；c)试样的数量及编号；d)试验装置；e)试验条件；f)使用介质；g)介质

13、的温度()；h)压力(Pa)；i) 仪器的振幅(mm)和频率(Hz)等；j) 总的试验时间，单位为小时(h)；k)记录每一个特殊和异常的情况和现象及观察结果；1) 试验结果，包括原始数据、累积空蚀量、瞬时空蚀速率、最大空蚀速率、试验前后试样的照片。GBT 6383-2009附录A(资料性附录)Ni200材料空蚀的偏差带A1 Ni200的失重、平均空蚀深度与时间的变化曲线见图A1。A2空蚀试验条件为：a)试验介质：蒸馏水；b) 试样为标准试样，试验介质温度为25；c)振动频率为20 kHz，振幅为50 p“；d)试验次数：三个平行样。蛔蟊制壮蜷EEod最球桩100么 蕊 矿么 移 罗名 缈 ，么

14、 学名 学泌0 1 2 3 4 5 6 7 8 9试验时问h呈100越碴蓉毽75毫图A1 Ni200的空蚀量、平均腐蚀厚度与试验时间的变化曲线附录B(资料性附录)空蚀速率与时间曲线中不同阶段的划分GBT 6383-2009B1根据试验时间与材料的累积空蚀量绘制曲线，见图B1。B2根据累积空蚀量计算单位时间内的空蚀速率，按公式(B1)计算空蚀速率。绘制空蚀速率与时间的衄线。划分空蚀试验过程中的不同阶段。Vc：W,i-W；titj式中：V：空蚀速率的数值，单位为毫克每小时(mgh)；w。空蚀时间为。时的累积空蚀量的数值，单位为毫克(rag)。空蚀时间为t，时的累积空蚀量的数值，单位为毫克(mg)t，、f，空蚀试验时问的数值，单位为小时(h)。空蚀速皇孕 遣 最大 空蚀速率阶段育y 蕊阶段 结束阶段阶段试验时问图B1 空蚀速率与时间曲线中不同阶段的划分