Tagungsbeitrag

Titel Widerstand ingenieurkeramischer Werkstoffe gegen Kavitationsbeanspruchung in Wasser
Autor Karl-Heinz Zum Gahr, Ulrike Litzow, Johannes Schneider
Infos zum Autor Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Zum Gahr
Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffkunde II und
Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Materialforschung I
Postfach 3640
76021 Karlsruhe
Tel.: 07247 82-3897
Fax: 07247 82-4567
Inhalt Zusammenfassung

Das erosive Verhalten von ausgewählten Oxid- (Al2O3, Al2O3-ZrO2) und Nichtoxid (SSiC)-Keramiken wurde unter Schwingungskavitation in einem Laborprüfstand mit destilliertem Wasser entsprechend der ASTM Norm G 32-92 untersucht. Als Referenzwerkstoff wurde der vergütete Stahl 100Cr6 einbezogen. Gegenstand der Forschungsarbeiten war der Einfluss des Werkstoffgefüges und der durch Hartbearbeitung erzielte Zustand der Funktionsflächen auf den Widerstand gegen Kavitationsbeanspruchung, wie sie u.a. in schnell laufenden Kolbenpumpen auftreten kann. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine verbesserte Oberflächenqualität, eine kleinere Korngröße und zweite Phasen, sowohl die Inkubationszeit als auch der Erosionswiderstand der keramischen Werkstoffe deutlich erhöht werden können.

Abstract

Erosive behaviour was studied on oxide (Al2O3, Al2O3-ZrO2) and non-oxide (SSiC) ceramics under vibratory cavitation in distilled water using a laboratory test according to ASTM G 32-92. The quenched and tempered steel 100Cr6 was considered for reference. Research focus were the effect of microstructural parameters such as grain size and second phases as well as the surface condition after maching of the ceramic materials by grinding and polishing on resistance to cavitation loading as it can occur in fast-running piston pumps. The results show that incubation time as well as resistance against cavitation erosion of the ceramics can substantially be improved by increasing surface quality, decreasing grain size and embedding of second phases.
Datum 2006