Основными механизмами эрозионного разрушения являются:
- Хрупкое ударное разрушение, проявляющееся при ударе как сравнительно мягких частиц, так и сравнительно твердых частиц, а также при ударе сильно деформируемых частиц. При ударе единичной частицы образуются эрозионные кратеры и валы кратера. Такой вид повреждения наблюдается при эрозионном воздействии как твердых, так и жидких частиц. Наиболее характерными крайними случаями таких повреждений являются кавитационные разрушения поверхности сравнительно пластичных материалов с одной стороны и разрушения керамических материалов при соударениях с твердыми частицами — с другой.
- Коррозионномеханическое разрушение, проявляющееся в условиях щелевой эрозии. Аналогично сопротивлению коррозии, весьма сильно чувствительной к изменениям температуры испытания (эксплуатации), сопротивление эрозии в значительной степени изменяется с ростом температуры. Так, увеличив температуру от 145 до 171 °C, в [8] получили трех- четырехкратное увеличение скорости щелевой эрозии стали 20X13Л. С другой стороны сопротивление материалов кавитационной эрозии с ростом температуры меняется немонотонно [6].
Низкотемпературная эрозия материалов под воздействием ударов отдельных частиц, содержащихся в воздухе или газе, зависит от твердости и пластичности. Под воздействием движущейся жидкой среды в первую очередь разрушается образующаяся в коррозионной среде оксидная защитная пленка, тормозятся процессы ее образования, таким образом, ускоряется протекание процессов коррозии. В этих условиях процессы эрозии имеют коррозионномеханическую природу.
Высокотемпературная эрозия под воздействием потока частиц с одной стороны приводит к разрушению высокотемпературной оксидной пленки (ОП), с другой развивается параллельно с процессами сульфидно-оксидной коррозии. Таким образом на поверхности лопаток газовых турбин развиваются эрозионно-коррозионные процессы. При высоком содержании частиц песка, пиролитического углерода и соли эрозионное разрушение ОП является основным механизмом разрушения металла.
В зависимости от механизма эрозионных повреждений влияние на скорость процесса различных свойств материала различно. Аналогично сопротивлению коррозии, слабо чувствительному к изменениям механических свойств и структуры материалов путем изменения режима термической обработки, сопротивление щелевой и газоабразивной эрозии также мало зависит от структурного состояния материала. На кавитационную же эрозию параметры структуры материала оказывают существенное влияние.
Анализ литературных данных свидетельствует о том, что определяющими скорость процесса эрозии являются разнообразные характеристики материала. В общем случае следует принять, что параметрами материала, влияющими на скорость эрозии, являются: твердость, чувствительность_харакгеристик сопротивления деформированию к скорости деформации, ориентация зерен и их размер, степень однородности структуры, теплопроводность и теплоемкость, вязкость разрушения и трещиностойкость.
Более подробно с вопросами эрозионной стойкости металлических материалов можно познакомиться в справочной литературе.