CH159489A - Der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungsbeanspruchung infolge Kavitation oder Tropfenschlag ausgesetzter Körper. - Google Patents
Der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungsbeanspruchung infolge Kavitation oder Tropfenschlag ausgesetzter Körper.Info
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Description
Der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungsbeanspruchung infolge Kavitation oder Tropfenschlag ausgesetzter Körper. Bei hydraulischen Maschinen, Schiffs propellern und dergleichen kommt es häufig vor, dass besonders die dem Tropfenschlag auswetzten Teile, sowie die auf der Saug seite der Strömung ausgesetzten Teile star ken Anfressungen unterworfen sind, durch die unter Umständen schon nach kurzer Zeit. der Betrieb in Frage gestellt werden kann. Früher erklärte man sich die Zerstörungen von auf der Saugseite der Strömung aus- ;;esetzten Teilen dadurch, dass an den betref fenden Stellen zufolge des dort herrschenden Unterdruckes die in der Flüssigkeit gelösten Gase frei und dann korrodierend wirken würden. Später hat man jedoch erkannt, dass diese Hypothese nicht zutrifft. Es gelang nachzuweisen, dass sich infolge des Unter druckes Dampfblasen (Hohlräume) bilden können, welche plötzlich in sich zusammen fallen, sobald sie in Gebiete geringeren Un terdruckes gelangen. Beim Zusammenfallen dieser Dampfblasen entstehen, wie auch beim Tropfenschlag, ausserordentlich hohe, ört- liehe, schlagartige Beanspruchungen, welche eine Ermüdung des Materials und als Folge davon dessen Zerstörung durch Anfressungen verursachen können. Zur Vermeidung bezw. zur Verringerung solcher Anfressungen muss deshalb ein Material verwendet werden, wel ches eine möglichst hohe Ermüdungsfestig keit aufweist. Um dieser Forderung gerecht zu werden, wählte man seit kurzer Zeit in Fällen, wo die Gefahr, dass Anfressungen durch Schlagermüdungsbeanspruchung ent stehen, gross ist, rostfreien, und zwar vor wiegend martensitischen Stahlguss. Man ging dabei von der Überlegung aus, dass bei un- legiertem Material die Ermüdungsfestigkeit durch die Benetzung bis zu<B>60%</B> ihres Wer tes in Luft herabgesetzt wird, während bei den rostfreien Stählen ein Einfluss der Be netzung kaum wahrnehmbar und die an sich gute Ermüdungsfestigkeit in Luft infolgedes sen auch bei Benetzung noch sehr hoch liegt. Eingehende Versuche der Erfinderin haben nun gezeigt, dass bei der Beanspru- chung auf Schlagermüdung durch Kavitation und Tropfenschlag gar keine oder auf alle .Fälle keine wesentliche Herabsetzung der Ermüdungsfestigkeit durch die Benetzung eintritt, möglicherweise deshalb, weil bei der Schlagermüdung nur ganz kurzzeitige Bean spruchungen vorkommen. Es hat sich näm lich gezeigt, dass gewöhnliches (urlegiertes oder niedrig legiertes) und nichtrostendes Material von gleicher Ermüdungsfestigkeit in Luft bezüglich Verschleiss durch Schlag ermüdungsbeanspruchung praktisch gleich gut sind, woraus geschlossen werden muss, dass lediglich die Ermüdungsfestigkeit in Luft .des Materials eine Rolle spielt. An Stelle des teuren, nichtrostenden Stahls kann somit für der Schlagermüdungsbeanspru chung ausgesetzte Stahlteile mit gleichem Erfolge gewöhnlicher (urlegierter oder nied rig legierter) und zwecks Erzielung der er ford-erlichen Festigkeit entsprechend ther misch behandelter Stahl verwendet werden. Aus diesen Versuchen ergab sich somit, dass für hohen Widerstand gegen Abnützung durch Schlagermüdungsbeanspruchung ein Material mit möglichst hoher Ermüdungs festigkeit in Luft am geeignetsten ist. Nun kann man aber aus Gründen der leichten Be- arbeitbarkeit von Stahlteilen mit der Zug festigkeit, welche ungefähr doppelt so hoch ist wie die Ermüdungsfestigkeit in Luft, kaum über 100 kg/mm2 gehen, da sonst .die Bearbeitung zu kostspielig wird, und ein Vergüten der Teile nach dem Bearbeiten kommt wegen den dabei unvermeidlichen Deformationen und Spannungen nicht in Frage. Ferner muss man auch von der Ver wendung von Material zu hoher Zugfestig keit, also hartem Material, :deshalb absehen, weil dasselbe die erforderliche Zähigkeit nicht besitzt. Es liegt im Wesen der Schlagermüdung, dass lediglich die Oberfläche der Körper der hohen Ermüdungsbeanspruchung ausgesetzt ist. Es muss also genügen, wenn die Ober fläche der Körper eine hohe Ermüdungs festigkeit besitzt, was durch Oberflächenhär tung erreicht werden kann, Gestützt auf die erwähnten Versuchs ergebnisse und die vorgetragenen Erwägun gen bestehen nun Körper, die der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungs beanspruchung infolge Kavitation oder Trop fenschlag ausgesetzt sind, gemäss vorliegen der Erfindung mindestens teilweise auf zähem Stahl, der an der Oberfläche gehärtet ist. Ein solcher Körper besitzt infolge des zähen Kernes, trotz hoher Oberflächenhärte, als Granzes genügende Zähigkeit. Die Erfin dung lässt sich beispielsweise anwenden bei Schaufeln für die Laufräder von Turbinen und Pumpen, Schiffspropellern und derglei chen. Dabei kann die Oberfläche solcher Kör per, die aus legiertem oder urlegiertem Stahl bestehen, durch Einsetzen oder Nitrieren ge härtet worden sein. Um die durch das Ab schrecken nach dem Einsetzen oder Nitrieren bedingten Nachteile zu vermeiden, ist es zweckmässig, solche legierte Stähle zu ver wenden, die durch Einsetzen oder Nitrieren und lediglich langsames Erkaltenlassen im Ofen bereits genügend hohe Oberflächenhärte erhalten. Es wurde dabei,die überraschende Tatsache festgestellt, dass sich durch die Oberflächenhärtung von. Körpern aus zähem Stahl eine nicht erwartete, ausserordentliche Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Schlagermüdungsbeanspruchung erreichen lässt, und dass ferner der sonst bei Stahl stücken hoher Ermüdungsfestigkeit schäd liche Einfluss von Kerben anscheinend bei Körpern nach der Erfindung keine Rolle spielt. Es kann schon nach kurzer Zeit eine Aufrauhung der Körper erfolgen, ohne dass ,jedoch später Anfressungen entstehen. Zweckmässig werden die Körper vor der Oberflächenhärtung fertig bearbeitet. Es können auch nur die Schlagermüdungsbean- spruchung ausgesetzten Stellen der Körper an der Oberfläche gehärtet, die übrigen Stel len dagegen weich gelassen werden. Wie ausserordentlich günstig sich Körper verhalten, die aus zähem Stahl bestehen, der an der Oberfläche gehärtet ist, zeigen nach folgende, von der Erfinderin durchgeführte Versuche: Material gewöhnlicher Stahl rostfreier Stahl im Einsatz gehärteter Stahl durch Nitrieren gehärteter Stahl
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungsbeanspruchung infolge Ka vitation oder Tropfenschlag ausgesetzter Körper, dadurch gekennzeichnet, dass er min destens teilweise aus zähem Stahl, der an der Oberfläche gehärtet ist, besteht. UNTERANSPRÜCHE: 1. Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus unlegiertem Stahl besteht, dessen Oberfläche durch Einetzen gehärtet worden ist. \?. Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus legiertem Stahl besteht, dessen Oberfläche durch Einset zen gehärtet worden ist. 3.Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus legiertem Stahl besteht, der durch Einsetzen und lang- Qames Erkaltenlassen hohe Oberflächen härte angenommen hat. 4 Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus unlegiertem EMI0003.0005 Anzahl <SEP> der <SEP> Materialverlust <SEP> in <SEP> % <SEP> des <tb> Schläge <SEP> Probestückgewichtes <tb> 3,5 <SEP> X <SEP> 10s <SEP> 7,27 <tb> 3,5 <SEP> X <SEP> 10" <SEP> 1,82 <tb> 6 <SEP> ;; <SEP> 10 <SEP> 0,18 <tb> <B>10</B> <SEP> X <SEP> los <SEP> 0,09 Stahl besteht, dessen Oberfläche durch Nitrieren gehärtet worden ist. 5.Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus legiertem Stahl besteht, dessen Oberfläche durch Nitrie ren gehärtet worden ist. 6. Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus legiertem Stahl besteht, der durch Nitrieren und lang sames Erkaltenlassen hohe Oberflächen härte angenommen hat. 7. Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass er vor der Oberflächen härtung fertig bearbeitet worden ist. B. Körper nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass nur die der Schlag- ermüdungsbeanspruchung ausgesetzten Stellen an der Oberfläche gehärtet, wäh rend die übrigen Stellen weich gelassen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH159489T | 1932-02-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH159489A true CH159489A (de) | 1933-01-15 |
Family
ID=4413271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH159489D CH159489A (de) | 1932-02-10 | 1932-02-10 | Der Gefahr einer Anfressung durch Schlagermüdungsbeanspruchung infolge Kavitation oder Tropfenschlag ausgesetzter Körper. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH159489A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1190406B (de) * | 1956-12-26 | 1965-04-01 | Niro Atomizer As | Fliehkraftzerstaeuber |
DE3420259A1 (de) * | 1984-05-30 | 1985-12-05 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister der Verteidigung, dieser vertreten durch den Präsidenten des Bundesamtes für Wehrtechnik und Beschaffung, 5400 Koblenz | Kavitationsgeminderter schiffspropeller |
-
1932
- 1932-02-10 CH CH159489D patent/CH159489A/de unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1190406B (de) * | 1956-12-26 | 1965-04-01 | Niro Atomizer As | Fliehkraftzerstaeuber |
DE3420259A1 (de) * | 1984-05-30 | 1985-12-05 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister der Verteidigung, dieser vertreten durch den Präsidenten des Bundesamtes für Wehrtechnik und Beschaffung, 5400 Koblenz | Kavitationsgeminderter schiffspropeller |
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