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船用螺旋桨厂家告诉你影响螺旋桨力学性能的原因

船用螺旋桨厂家告诉你影响螺旋桨力学性能的原因

发布日期:2018-04-12 作者: 点击:

是什么影响了螺旋桨力学性能呢?船用螺旋桨厂家陈氏船舶告诉你影响螺旋桨力学性能的原因。

  1、合金中锌当量或铝当量控制不当

  螺旋桨合金中锌当量或铝当量对机械性能影响较大,其强度随着锌当量、铝当量的增加而升高,而延伸率随着锌当量、铝当量的增加而下降。

  锌当量或铝当量实质是合金成份的代表,因而在熔炼中,强化元素如黄铜中锌铝,青铜中铝、锰控制不当,过高过低时,就造成锌当量、铝当量不合适。由于操作经验不足,熔炼中锌沸腾时间没控制好,使锌当量偏低,造成强度不合格。强度都低于标准20MPa。而当铝过高,锌沸腾时间短,锌当量过高时,会造成延伸率不合格。

  2、合金中铁含量偏高

  铁是螺旋桨合金中一种改善合金性能的强化元素,能细化晶粒。但铁不利于合金的一面,往往被人们忽视。尤其铁含量过高时,铁有害的特性会突出,在合金结晶过程中凝聚富集,在测试性能时,拉伸断裂就沿着这些铁的富集区产生晶间断裂,使试样弯曲试验达不到角度要求就产生裂纹。而且有的重复试验多次,仍然产生裂纹,严重时还会造成海损事故。同时,还会造成延伸率不合格。现场测试试棒的断口平齐也证实了这种情况。

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  3、合金中含有气体

  合金中有气体,造成试样有气孔,对螺旋桨合金的塑性有很大影响。在合金钢中塑性的研究表明,当微观孔洞从0增加到5%时,塑性明显下降,延伸率下降20%左右。在螺旋桨中也是这样。螺旋桨铝黄铜中,当气体含量超过3.4ml/100g时,塑性降低30%,而青铜类螺旋桨合金塑性下降40%左右。试棒中的孔洞,使合金性能存在严重的不连续性,在拉伸时,由于应力集中就形成断裂初期的裂纹源,加速脆断。同时,合金中这种细孔,会在发生拉伸变形的滑移带内形成增殖聚结,然后发生崩解而导致断裂,使合金的塑性指标降低。

  4、试样尺寸效应的影响

  尺寸效应是指同一合金材料,其组织结构相同,但当采用试样尺寸不同时,测试出来的力学性能不相同。在静载荷下,尺寸效应的表现是性能降低,脆性倾向增大。

  螺旋桨铜合金中也存在这种尺寸效应。用同一炉合金,化学成份、浇注温度、试样造型材料均一样,浇注同一种试样和两种不同的试样,然后加工成直径φ14mm和φ10mm的试棒进行力学性能测试,发现机械性能指标有一定的差别,尤其是塑性指标。φ10mm试棒的延伸率要高于φ14mm的延伸率的15~20%。造成这种差别,是因为当取不同尺寸的试样时,铸造凝固条件的差异和尺寸增大,材料的不均匀就增加,形成缺陷的概率增大,因而塑料指标就下降。同时由于尺寸增大,约束条件增强,增加了脆性的趋势,使合金的机械性能下降。


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