Comparaison des différents matériaux
Tout les matériaux n'ont pas la même résistance lorsqu'attaqués par la cavitation. Pour mesurer leur résistance on effectue des tests en laboratoire selon les normes ASTM G134 et G32. Il y a toute une gamme possible de tests mais on s'accorde généralement que la méthode hydrodynamique est plus représentative de ce qui se passe dans une turbine.
Il est intéressant de comparer à la fois des matériaux de base et des revêtement. Les matériaux plus résistants sont à la base de cobalt.
Le mécanisme de résistance s'appuie sur l'effet TRIP (Transformation induced plasticity), c'est-à-dire le changement de phase induit par le travail mécanique qui fait passer l'austénite à la martensite. Il s'en suit une augmentation de volume qui comprime le bout de fissure et résiste à sa propagation. C'est ce mécanisme qui est optimisé avec les matériaux qui ont été conçu pour résister à la cavitation. Une très grande recherche à ce sujet a été menée à l'IREQ par Raynald Simoneau. Cette recherche a abouti à la mise au point de l'alliage Cavitec qui a de très bonne performance en cavitation tout en réduisant sa teneur en cobalt, ce qui en réduit le coût.
Sur la figure suivante, un diagramme comparatif des taux d'enlèvement matière sur différents matériaux nous montrent que les différences peuvent être assez significatives et méritent attention. Évidemment, les matériaux les plus exotiques qui contiennent du cobalt s'il sont plus efficaces sont aussi beaucoup plus chers et ne peuvent être envisagés comme matériau de base pour la roue, ce sont des revêtements délicats à souder et aux propriétés mécaniques parfois un peu douteuses.
