TE 68 氣體射流沖蝕試驗機

設備介紹:

TE 68 氣體射流沖蝕試驗機是基于 I M Hutchings的實驗技術并聯合美國的A. Ramamurthy博士和Freese公司開發出來的，其中I M Hutchings博士來自劍橋大學的材料科學與冶金工程系。該試驗機經Phoenix摩擦學公司許可加工制造。

TE 68 可用于確定攜帶顆粒的氣體射流對實驗材料造成的磨損程度。實驗材料可以是硬涂層和軟涂層，也可以是整塊材料。

在工業應用中，沖蝕磨損是一種相當重要的磨損機理。盡管ASTM 和DIN的已有標準方法用來評價材料的沖蝕特性，但研究人員仍會按照自己的方法來做沖蝕試驗。實際上，ASTM G 76的“固體顆粒沖擊腐蝕測試的試行標準”已經承認單一的實驗室測試難以充分評價材料的服役性能。實際的沖蝕服役特性評價體系應該包括顆粒尺寸、沖擊速度、入射角度和環境狀況。所有這些因素都影響著材料的沖蝕磨損率。

用于界定和控制沖蝕測試的關鍵參數：

1. 顆粒速度，經常被認為是氣流速度，實際上他們并不等同。

2. 顆粒質量流量比

3. 噴嘴磨損

4. 顆粒的離嘴擴散

5. 顆粒的尺寸與形狀

6. 顆粒的沖擊角度

ASTM G76試行標準的一個特點是顆粒很容易射入材料表面，原因是射流直徑太小，僅為1.5mm。這個標準還指出，側入深度不能超過1mm。對任何材料來說，刺入1mm就相當于在表面挖了一個洞，并且刺入深度越深，沖蝕射流的物理狀態改變就越大（考慮到顆粒的擊打表面作用以及顆粒的反彈）。這些苛刻的實驗條件對涂層來說是不合適的。若按這樣的標準試驗，就必須考慮如何設計圖層的厚度，保證獲得的磨損不是來自于基體材料。另外一個相關問題是，實驗時，ASTM標準中如此小口徑的噴嘴很容易磨損，結果導致顆粒的射流形狀發生改變，并*終造成數據的不穩定。

ASTM G 76標準中的噴嘴內徑為1.5mm，長50mm。如此細長狹小的噴嘴必然導致較大的反向壓力，足夠高的壓力才能將磨粒以較高的質量流量比（2±0.5 克/分）送出。一般地，20 p.s.i. (1.4 bar)的噴嘴進口壓力才能使顆粒獲得30 m/s的速度。

設備特點:

1. 噴嘴可軸向移動，噴嘴與靶材的間隙距離可變，從而改變沖蝕區域的尺寸

2. 可提供不同類型的噴嘴，改變顆粒的羽流形態及其速度范圍

3. 較大的試驗夾持倉（典型尺寸為50 mm x 50 mm），對準氣流的角度可調：傾斜裝載試樣的載物臺，即可改變顆粒的沖擊角度，從而影響沖蝕過程。

4. 可選空氣加熱系統：氣流溫度**可達 100 °C

標準性能: 顆粒的速度由氣體壓力和噴嘴長度決定，速度范圍為25 到80 m/s。喂送顆粒的速度為0.2 到2 g/minute。

升級性能: 將顆粒喂送部分密閉到一個小的倉室后，并加壓至4 bar，顆粒的名義沖擊速度將從80 m/s 提高到 120 m/s。

顆粒與氣流的混合室與壓力位1 bar的噴嘴出口存在壓力差，也就是說在顆粒喂送段與文丘里噴射器之間有3 bar的壓力降。

目前，以下幾個部分之間的壓差與*終的顆粒流量速率關系尚未完全確定，他們分別是顆粒喂送倉，混合倉，噴射器上游壓力以及噴嘴出口壓力。然而，在一些調整過的測試情況下，增設的喂送倉（目前是標準配制）確實可使顆粒噴射速度增加。

設備要求:

干凈，干燥的壓縮空氣，壓力1.5bar，流量3.5 立方英尺（c.f.m.），流速高達80 m/s

干凈，干燥的壓縮空氣，壓力4 bar，非特定流量，流速高達80 m/s

單相電力