空泡腐蝕是水泵、水輪機(jī)、船用螺旋槳、汽車燃?xì)馐液推渌麢C(jī)械過流部位的一種常見的破壞現(xiàn)象。空泡腐蝕原理是液體中因水壓變化而產(chǎn)生的微小空氣泡在材料表面迅速破裂，使表面材料發(fā)生剝落。為降低空泡腐蝕對機(jī)械構(gòu)件帶來的危害，國內(nèi)外學(xué)者和科研人員開發(fā)出多種耐空泡腐蝕合金鋼，包括不銹鋼、鈷基合金和銅基形狀記憶合金等。經(jīng)研究表明，材料的堆垛層錯能、固態(tài)相變、第二相粒子和微觀組織都會影響到材料的耐空泡腐蝕性能。馬氏體沉淀硬化不銹鋼是一種高強(qiáng)度、高韌性的合金鋼，其強(qiáng)化原理包括馬氏體位錯強(qiáng)化和第二相粒子析出強(qiáng)化。國外已經(jīng)把新型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼用于耐空泡腐蝕材料，并顯示出良好的效果。為此，我們有必要通過學(xué)習(xí)研究國內(nèi)外相關(guān)試驗成果、結(jié)合金屬學(xué)相關(guān)知識原理，設(shè)計開發(fā)一種新型的耐空泡腐蝕沉淀硬化不銹鋼。 本設(shè)計采用的馬氏體沉淀硬化不銹鋼合金元素為Ni、Cr、Si、Mn、Cu、Mo、Nb。由于采用真空冶煉技術(shù)和合理的固溶及時效溫度，新型馬氏體沉淀硬化不銹鋼的綜合力學(xué)性能優(yōu)良。通過極化試驗，該型沉淀硬化不銹鋼的耐電化學(xué)腐蝕能力優(yōu)良。空泡腐蝕是采用一臺超聲波空泡腐蝕發(fā)生器進(jìn)行的。通過對試樣的跟蹤觀察，得到了試樣的空泡腐蝕失重曲線、掃描電鏡照片。通過第二相粒子的位錯釘扎作用，馬氏體片層在空泡腐蝕下的扭曲斷裂過程明顯延長。而馬氏體片層最終因扭曲導(dǎo)致斷裂剝落使空泡腐蝕潛伏期結(jié)束。經(jīng)過兩小時空泡腐蝕試驗，該新型馬氏體沉淀硬化不銹鋼的空泡腐蝕失重僅為高錳鋁青銅的1／3。試驗證明，新型馬氏體沉淀硬化不銹鋼完全符合實(shí)際的使用要求，具有良好的市場前景。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TG142.71
【部分圖文】：

又稱為氣蝕，是發(fā)生在水泵、水輪機(jī)、船用螺旋槳、汽車燃?xì)馐业攘黧w機(jī)械中的一種常見的點(diǎn)蝕破壞現(xiàn)象【’，2]。水輪機(jī)葉片的空泡腐蝕宏觀形貌如圖1一1所示。(a)宏觀形貌(b)表面細(xì)節(jié)圖1一1水輪機(jī)葉片空泡腐蝕圖片 F191一 1Surfaeeofthehydroturbinerunnerbladeerodedbyeavitation流體機(jī)械振動或者液體流動促使局部水壓不平衡，導(dǎo)致機(jī)械周圍的流體，}，不斷地產(chǎn)生微小的氣泡，而這些小氣泡又迅速的潰滅。這些氣泡就被稱為空泡�？张莞g過程就是空泡在流體機(jī)械表面反復(fù)形成、長大和破裂的過程。當(dāng)液體「陽日現(xiàn)負(fù)壓力時，空泡就形成長大;而液體中出現(xiàn)正壓力時，這些空泡又迅速潰火�？张莸臐鐣r間很短，而且體積又非常的小

Figl一 2Schematiediagramofeavitationtunneltest空泡噴射是利用一個具有中心體的高壓噴嘴用于產(chǎn)生低壓，以此來產(chǎn)生空泡。其示意圖如圖1一3所示。抽戶少....叫腳”心內(nèi)，匆.口.舊.口.哪陽，《價自圖1一3空泡噴射腐蝕試驗裝置Figl一 3Sehematiediagramofjetcavitationtest樣品被放置在距噴嘴尖端有一定距離的噴射路徑上。噴射壓力可以調(diào)整�？张菰跇悠繁砻嫫屏�，因此產(chǎn)生了試驗材料的腐蝕。這項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以加快試驗，同時我們可以通過控制壓力來改變空泡的參數(shù)。而且空泡尺寸分布更接近于真實(shí)的流體環(huán)境下的空泡，而非振動系統(tǒng)產(chǎn)生的劑量所能產(chǎn)生的。這項技術(shù)

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文圖1一2空泡腐蝕流道試驗裝置Figl一 2Schematiediagramofeavitationtunneltest空泡噴射是利用一個具有中心體的高壓噴嘴用于產(chǎn)生低壓，以此來產(chǎn)生空泡。其示意圖如圖1一3所示。抽戶少....叫腳”心內(nèi)，匆.口.舊.口.哪陽，《價自圖1一3空泡噴射腐蝕試驗裝置Figl一 3Sehematiediagramofjetcavitationtest樣品被放置在距噴嘴尖端有一定距離的噴射路徑上。噴射壓力可以調(diào)整�？张菰跇悠繁砻嫫屏�，因此產(chǎn)生了試驗材料的腐蝕。這項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以加快試驗，同時我們可以通過控制壓力來改變空泡的參數(shù)。而且空泡尺寸分布更接近于真實(shí)的流體環(huán)境下的空泡，而非振動系統(tǒng)產(chǎn)生的劑量所能產(chǎn)生的。這項技術(shù)

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