Relations statistiques d’estimation des caractéristiques de l’érosion de cavitation pour les aciers alliés

Statistical relationships in the field of obtaining the cavitation erosion curves for alloy steels

¹ LM Lille URA CNRS 1441, Villeneuve d’Ascq, France
² UP Timisoara, Fac. de Mecanica, Timisoara, Roumanie

Résumé

La prédiction de la résistance à l’érosion de cavitation des machines hydrauliques reste une préoccupation importante des concepteurs. Dans ce travail, nous proposons une fonction analytique représentative de l’érosion par cavitation. Cette fonction est obtenue par analyse statistique des résultats d’essais réalisés dans un appareil vibratoire magnétostrictif à tube de nickel. La fonction analytique proposée permet de décrire la variation du taux d’érosion v (mm³/s) en fonction du temps.

Quatre aciers alliés sont utilisés pour l’étude: un acier à structure austénitique, un acier à structure mixte ferrite + perlite + bainite et deux aciers à structure mixte bainite + martensite. Les prévisions obtenues à partir du modèle analytique sont en accord avec les résultats expérimentaux. Ces prévisions permettent de classer les aciers en fonction de leur résistance à l’érosion.

Abstract

Cavitation erosion prediction for the hydraulic machines is one of the most important preoccupation in to the hydraulics research. This paper presents analytical relationships for describing time dependency of the volume loss and the rate of vibratory cavitation erosion. These curves are in good agreement with the experimental results obtained for alloyed steels tested using a magnetostrictive cavitation facility.

Scale and shape parameters of the curves V(t) and v(t) together with the statistical values which characterize the magnitude of the experimentals values are also given. Four types of steel was tested: one austenitic structure steel, one ferritic + perlitic + bainitic structure steel and two bainitic + martensitic structure steels.