Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 85
2.3 Versuch
Die Kavitationsversuche wurden in Anlehnung an die ASTM G32-10 [8] durchgefiihrt. Die Kalib-
rierung erfolgt an Rein-Nickel-Proben, wobei der kumulierte Gewichtsverlust Schwankungen von
$ 5-10% zeigt. Der verwendete Versuchsstand verfiigt iiber einen Ultraschallgenerator (Typ 512,
: KLN Ultraschall GmbH, Heppenheim, Deutschland), welcher eine Sonotrode mit 20,1 kHz bei ei-
@ a ner Amplitude von 19 um anregt. Die Versuche fanden in destilliertem Wasser statt. Zum Auffan-
| 9 UM, Al gen der entstandenen Partikel wurde ein zusätzlicher kleinerer Behälter verwendet. Die Temperatur-
U) und der regulierung der Flüssigkeit erfolgte über einem doppelwandigen Behälter in Kombination mit ei-
Helene, nem Kryostaten (Haake K20, Fisons Instruments GmbH, Karlsruhe, Deutschland). Die austauschba-
© AUCH einen re Sonotrodenspitze aus dem kaltverfestigten rostfreien Stahl 1.4452 hatte einen Durchmesser von
60 um. Dig 16 mm. Die Proben wurden in einem Halter unter der Sonotrodenspitze fixiert und der Abstand
zwischen Probe und Sonotrodenspitze auf 0,5 mm eingestellt. Im Spalt zwischen Probe und Sonot-
rodenspitze entstehen durch die Oszillationsbewegung Kavitationsblasen. Sonotrodenspitze und
Probe sind dabei gleichermaßen der Kavitationsbelastung ausgesetzt, weshalb ein regelmäßiger
Austausch der Sonotrodenspitze, vor Ende der Inkubationsphase, stattfand.
Vor Versuchsbeginn wurden die Proben auf einer Feinwaage (AC 211 S, Sartorius AG, Göttingen,
Deutschland) mit einer Genauigkeit von 0,1 mg gewogen. Nach bestimmten Zeitintervallen erfolgte
eine Unterbrechung der Versuche, um den Schädigungsfortschritt zu dokumentieren. Dazu wurden
die Proben in Isopropanol im Ultraschallbad gereinigt, gründlich getrocknet und anschließend ge-
wogen. Nach Ende der Versuche erfolgte die rasterelektronenmikroskopische (LEO 1530 Gemini,
Zeiss, Oberkochen, Germany) Untersuchung der Oberflächen und der Querschliffe. Letztere wur-
den mittels Elektronenrückstreubeugung (Digiview IV CCD Kamera, Ametek GmbH, Wiesbaden,
Deutschland) analysiert. Die Partikelentnahme erfolgte zwischen den einzelnen Intervallen mittels
Pipette direkt an der Probenoberfläche, sowie nach dem Versuch aus dem Behälter.
3 Ergebnisse und Diskussion
nd eine Dicke
mechaniches Der kumulierte Gewichtsverlust fiir die Werkstoffe ist in Bild 1 dargestellt. Nach einer Kavitations-
(RatoPch31, toe —— 10 zeit von 100 Minuten wurde bei der
loidaler $10 x EN Probe aus 316L der erste Gewichts-
Wr verlust von 0,1 mg festgestellt. Nach
ber. zunächst 120 Minuten Belastungszeit stieg der
getrennt und Gewichtsverlust auf 0,9 mg an. Die
USA), um die Proben aus CN0.85 und P900 zeigten
fo mu enmogli nach 200 Minuten den ersten Ge-
araeus Kulzer wichtsverlust von 0,1 mg. Bei der
is Polieren der Probe aus P2000 zeigte sich nach
ws Overfl 300 Minuten der erste messbare Ge-
v 1 wichtsverlust mit 0,1 mg. Die Inku-
bationszeit, d.h. der Zeitraum in dem
. ) die Erosionsrate Null oder vernach-
1000 1500 2000 2500 3000 3500 lassigbar ist [8], lag fiir den Werk-
Zeit [min] stoff 316L bei rund 120 Minuten. Für
die Proben aus P900 und CNO.85 bei
Bild 1: Kumulierter Gewichtsverlust iiber die Kavitationszeit. rund 400 Minuten und bei der Probe
