基于多相流作用下試驗(yàn)裝置的研制及銅合金空蝕行為研究.pdf

1、螺旋槳等過流部件長期服役在固液氣共同組成的多相流體腐蝕介質(zhì)中,其失效破壞的主要原因有沖蝕、空蝕及沖蝕與空蝕的聯(lián)合作用。其中,空蝕作為螺旋槳等過流部件的主要失效破壞形式,其破壞規(guī)律與機(jī)理的研究對于空蝕的防護(hù)尤為重要。本文針對螺旋槳等過流部件用的錫黃銅材料,模擬其服役環(huán)境,探究了錫黃銅的空蝕行為。主要開展了以下工作:
　　1、利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)圓盤式?jīng)_刷-空蝕磨損試驗(yàn)機(jī)對錫黃銅的空蝕過程進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:
　　(1)隨著空蝕時(shí)間增

2、加,錫黃銅空蝕過程可分為孕育期、上升期、穩(wěn)定期和衰減期。
　　(2)試樣表面空蝕破壞程度與距空蝕源的距離密切相關(guān),距空蝕源最近處空蝕破壞最嚴(yán)重;隨著空蝕的進(jìn)行,試樣表面空蝕坑從淺而小逐漸變成大而深,表面粗糙度逐漸增大。
　　(3)錫黃銅表面的空蝕破壞,裂紋首先在α/β晶界處萌生與擴(kuò)展,在空蝕上升期表現(xiàn)為縱向裂紋擴(kuò)展;在空蝕穩(wěn)定期表現(xiàn)為縱向裂紋擴(kuò)展與空蝕坑的橫向擴(kuò)展共存。
　　(4)空蝕導(dǎo)致錫黃銅表層發(fā)生加工硬化,硬度隨

3、深度的增加先增大后減小,并且隨空蝕時(shí)間增加,加工硬化層增厚。
　　(5)空蝕使材料表面產(chǎn)生高密度位錯,位錯有效阻止了裂紋擴(kuò)展,使硬度增加,從而增強(qiáng)了錫黃銅的抗空蝕性能。
　　2、通過分析現(xiàn)有設(shè)備存在的不足,優(yōu)化設(shè)計(jì)了一套配置有電化學(xué)測試系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)圓盤式?jīng)_蝕-空蝕聯(lián)合作用試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)可以用來研究金屬材料在不同流速、含沙量、沙粒粒徑、溫度、壓力等條件下的沖蝕、空蝕及沖蝕-空蝕聯(lián)合作用,并且能夠?qū)崟r(shí)獲得流體狀態(tài)下的動態(tài)電化學(xué)參