流動的液體因某種原因?qū)е戮植繅毫ο陆抵僚c此區(qū)域溫度相對應(yīng)產(chǎn)生汽化的壓力以下而汽化，液體內(nèi)溶解氣體逸出形成氣泡(或稱空泡)，稱為空化。液流中的空泡運(yùn)動至高壓區(qū)時，在外力與內(nèi)力作用下潰滅，周圍液體運(yùn)動導(dǎo)致局部區(qū)域壓力驟增。空泡在液流中不斷形核長大，隨后在靠近固體壁面位置頻頻潰滅，材料壁面因巨大壓力反復(fù)沖擊而疲勞破損甚至剝蝕，稱作空泡腐蝕，簡稱空蝕(Cavitationerosion)或汽蝕。高速液體中含有空泡，如廣一離心泵、船舶螺旋槳的葉片、水輪機(jī)以及高水頭泄水建筑物的局部經(jīng)常出現(xiàn)空蝕現(xiàn)象，使磨損腐蝕十分嚴(yán)重。空泡的形成是由于液體的湍流或溫度變化引起局部壓力下降，空泡內(nèi)只含少量水汽，存在時間非常短暫，氣泡破裂時產(chǎn)生高達(dá)4000atm沖擊波壓力，現(xiàn)代空泡破滅動力學(xué)認(rèn)為，螺旋槳(3080m/s)表面空泡從生成至潰滅的時間間隔為10-3 10-Ss，產(chǎn)生的脈沖壓力理論值為9.868.6MPa，實測值為0.9898MPa，可以認(rèn)為每秒內(nèi)空泡腐蝕對螺旋槳葉片局部造成1000次的打擊，因此空蝕極易破壞金屬構(gòu)件保護(hù)膜，導(dǎo)致水泵形變，情況嚴(yán)重時會撕裂金屬粒子，裸露出的金屬受腐蝕作用再次生膜，繼續(xù)受到新形成空泡破裂的沖擊，表面材料局部剝落，新出現(xiàn)純凈金屬與周圍舊金屬構(gòu)成一對電極，產(chǎn)生腐蝕電流，加速電化學(xué)腐蝕，材料的剝蝕區(qū)機(jī)械性能加速惡化，增強(qiáng)了空蝕的激烈程度，這個過程反復(fù)進(jìn)行，金屬表面最終生成致密而深的孔，粗糙度增加，降低材料使用壽命，提高水泵維修成本。通常認(rèn)為水泵設(shè)備處于腐蝕介質(zhì)流體中受到空蝕與腐蝕的交互作用。
空蝕過程可以分為:孕育期，材料表面微變形或減重緩慢;加速區(qū)，單位時間失重增大;減速區(qū)，空蝕進(jìn)行一段時間，減重在單位時間內(nèi)減緩;穩(wěn)定區(qū)，單位時間的減重基本不變。對于不同液體和不同性質(zhì)材料，各個階段略有差異。從廣一水泵廠現(xiàn)有的研究來看，僅用金屬材料的機(jī)械性能不足以評判其抗空蝕能力，應(yīng)綜合考慮材料的表面狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、流體的物理、化學(xué)、流動特性等，而科學(xué)研究學(xué)者也致力于統(tǒng)一某種參數(shù)預(yù)測材料的抗空蝕能力，目前仍未找到明確答案。試驗中經(jīng)常以在單位時間內(nèi)的減重、減容、表面粗糙度和穿孔數(shù)作為特征量衡量空蝕程度。總的來看，在耐空蝕材料選擇方面，目前比較公認(rèn)的要點包括:光滑的表面、高的硬度、細(xì)小的晶粒、良好的耐腐蝕性以及對空化沖擊能量的良好吸收特性等。
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