阚晓阳
,
刘鹏涛
,
周卯旸
,
赵秀娟
,
陈春焕
,
任瑞铭
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.004
对工业纯钛表面进行不同时间的空化水射流处理,用光学显微镜和扫描电子显微镜对处理后试样的表面形貌、显微组织结构等进行了分析,并对空蚀损伤进行了研究.根据空蚀损伤程度和淹没式水射流的流动特性,可以把损伤区分为一次空化水射流损伤区和混合空化水射流损伤区.一次射流区在水射流处理5min时,表面就出现塑性变形坑、空蚀针孔和形变孪晶.随着水射流处理时间的延长(20 ～ 30min),在孪晶界等区域开始出现裂纹萌生和扩展,水射流处理60min时已出现表面金属大量剥落的严重损伤.混合射流区的损伤速度明显低于一次射流区,但在横截面金相组织中却出现比一次射流区密度更大、厚度更大的孪晶层.一次射流区的硬化层深度小于混合射流区.空化水射流处理5min到30min粗糙度迅速增加,30min后粗糙度上升缓慢,处理60min时,粗糙度达到2.92μm.
关键词:
空化水射流
,
空蚀
,
孪晶
,
工业纯钛
吴从前
,
任瑞铭
,
刘鹏涛
,
陈春焕
,
赵秀娟
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.730
采用淹没式空化水射流方法对304不锈钢表面进行不同压力和时间的空化水射流处理,用扫描电子显微镜原位跟踪观察处理后的试样表面形貌,研究其空蚀损伤过程及空蚀机理,并对表层组织和304不锈钢变形机理进行了探讨.结果得出,根据损伤程度和作用机理的不同,空蚀损伤区从中心到外围可以分为射流冲击区、过渡区和紊流区三个区,其中射流冲击区损伤最严重,紊流区次之,过渡区最弱.当射流压力为35 MPa、处理40 min时,射流冲击区损伤速度加快,并且呈现明显的疲劳损伤特征,滑移带和晶界处疲劳裂纹萌生和扩展是导致该区损伤剥落的重要原因;在横截面金相组织中,过渡区和紊流区出现比射流冲击区更深的形变孪晶层,且紊流区形变孪晶层厚度达140μm;在本实验条件下304不锈钢变形方式为滑移为主,孪生为辅.试样在空化水射流的作用下有两种空蚀破坏机理,即交变载荷下疲劳破坏,以及塑性变形、颈缩和剥落导致的弧坑.
关键词:
金属材料
,
空化水射流
,
空蚀损伤
,
滑移带
,
形变孪晶
,
304不锈钢
刘欢
,
赵秀娟
,
刘鹏涛
,
陈春焕
,
任瑞铭
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201705014
利用自制空化水射流设备对纯铜进行了不同时间的冲蚀,研究了冲蚀后试样的显微组织、损伤形貌、表面粗糙度以及截面硬度,分析了空蚀损伤过程及机制.结果表明:一次射流区空蚀坑底部晶粒弯曲变形,而混合射流区的截面组织无明显变化;一次射流区在水射流冲蚀5 min时,表面就已经出现空蚀坑、空蚀针孔,随冲蚀时间的延长,空蚀坑和空蚀针孔数量增多,晶粒形貌逐步显现,同时出现大量的变形滑移带和金属剥落现象;混合射流区的空蚀坑大而浅,且随着时间的延长整个晶粒形貌全部显现;空蚀坑是以空蚀针孔聚集导致少量金属剥落这种形式长大的;随冲蚀时间的延长,两区的表面粗糙度逐渐上升,且混合射流区的表面粗糙度大于一次射流区的,其硬化层厚度和近表层硬度也相对较大.
关键词:
空化水射流
,
空蚀
,
变形滑移带
,
纯铜
