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NaNO2对20SiMn低合金钢在3％NaCl溶液中空蚀损伤的缓蚀作用

骆素珍 , 郑玉贵 , 敬和民 , 姚治铭 , 柯伟

腐蚀科学与防护技术

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了20SiMn低合金钢在3%NaCl和3%NaCl＋NaNO2溶液中的空蚀行为.测量了静态和空蚀条件下的腐蚀电位变化、电化学阻抗谱和极化曲线.结果表明：NaNO2通过抑制腐蚀与空蚀间的交互作用，对20SiMn低合金钢在3%NaCl溶液中的空蚀损伤有良好的抑制作用，浓度为1%的NaNO2的缓蚀效率达到802%.添加NaNO2对20SiMn低合金钢在3%NaCl溶液中的电化学行为有显著影响.在3%NaCl溶液中，自腐蚀电位、线性极化电阻都随空蚀进行而逐渐负移和减小.与此相反，添加NaNO2后，20SiMn的自腐蚀电位、线性极化电阻都随空蚀的进行而逐渐正移和增大.3%NaCl+1%NaNO2溶液中的电化学阻抗谱特征与空蚀表面形貌的变化有较好的对应关系.

关键词: 空蚀 , null , null , null

Cr-Ni型水轮机材料电化学腐蚀和抗空蚀行为

中国腐蚀与防护学报

以ZG20Cr13为对比材料,在浓度为1mol/L的H2SO4溶液中测定了ZG06Cr13Ni4Mo(简称13-4)和Cr含量降至10.61%、8.34%和6.64%(mass)时材料的阳极极化曲线.利用超声振荡空蚀实验机和洛氏硬度计分别研究了13-4、8.5Cr-4Ni(简称8.5-4)和高强韧性Cr-Ni型不锈钢SRIF的空蚀行为和局域弹性性质,并研究了试验材料的组织和力学性能.结果表明,随13-4中Cr含量降低,材料的电化学腐蚀性能降低.当Cr含量降低至8.34%时,材料的电化学腐蚀性能与ZG20Cr13相当,仍属于不锈钢范畴.8.5-4、13-4和SRIF的局域弹性性质he无明显差别,13-4的抗空蚀性能略高于8.5-4,SRIF的抗空蚀性能明显高于前两者.

关键词: Cr-Ni不锈钢 , 水轮机材料 , 电化学腐蚀 , 空蚀 , 力学性能 , 局域弹性性质

Ti3Al基合金的弹性变形能与空蚀

龙霓东 , 朱金华

中国有色金属学报

利用旋转圆盘装置研究了Ti3Al基合金Ti-24Al-15Nb-1Mo的空蚀行为, 并用洛氏硬度仪模拟空蚀过程中微射流所产生的局部载荷对Ti-24Al-15Nb-1Mo合金的作用, 测量了压头加载过程中该合金吸收的总能量和弹性变形能(选择我国水利机械常用0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢作对比材料).结果表明: Ti-24Al-15Nb-1Mo合金的抗空蚀性能优于0Cr13Ni5Mo不锈钢, 空蚀40h后前者的累积体积损失量仅为0.551mm3, 而后者的累积体积损失量达到2.615mm3; 在局部载荷作用下, Ti-24Al-15Nb-1Mo合金不仅有较高的加工硬化能力, 而且有较好的弹性性能; 在压痕试验中其弹性变形能在总变形能量中所占比例达到1/3.这些性能特点使Ti-24Al-15Nb-1Mo合金在空蚀过程中能吸收和释放较多的冲击能量, 延缓裂纹形成, 减少体积损失, 呈现良好的抗空蚀性能.

关键词: 空蚀 , Ti3Al基合金 , 能量 , 加工硬化

不同砂粒粒径多相流中CrMnB堆焊层的损伤行为

姜胜利 , 郑玉贵 , 姚治铭

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.10.005

CrMnB堆焊涂层的抗空蚀和冲刷磨损能力明显优于传统水轮机用材0Cr13Ni5Mo,但目前对在冲蚀和空蚀共同作用下环境参数对其损伤机制影响的研究还很少.利用旋转圆盘仪,通过对CrMnB堆焊涂层在含砂水中冲刷磨损、冲刷磨损与空蚀共同作用的研究,探索了不同砂粒粒径下涂层的损伤规律和机制.研究表明,粒径的变化引起了材料损伤机制的变化;失重-粒径曲线在一定的粒径范围内有明显的转折区,小粒径和大粒径下材料的损伤形貌差别明显,大粒径时材料的损伤受空蚀影响很大,小粒径时受空蚀影响较小;在冲刷磨损作用下,小粒径时为点坑形的冲蚀破坏机制,大粒径时为犁削破坏机制;在冲刷磨损和空蚀与冲刷磨损共同作用下,小粒径时仍为点坑形的冲蚀破坏机制,大粒径时则为犁削叠加铲削破坏机制.

关键词: 损伤 , 砂浆 , 冲蚀 , 空蚀 , 砂粒粒径 , CrMnB堆焊涂层

含有Nb、Ce的形状记忆合金FeMnSiCrNi在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为

龙霓东 , 朱金华

稀有金属材料与工程

利用超声波振动仪研究形状记忆合金Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为,并探讨合金在3.5%NaCl溶液中处于静态和空蚀情形下的自腐蚀电位和极化曲线.结果表明,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中呈现优异的抗空蚀性能,空蚀率为0.37 mg/h.空化能使Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金的自腐蚀电位变负,变化量为-65 mV.在静态和空化两种条件下,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度都很低,因此合金具有优异的抗腐蚀性能,其纯腐蚀率和力学效应诱导的腐蚀率仅占空蚀率的2.24%.

关键词: 空蚀 , 交互作用 , 形状记忆合金FeMnSiCrNiNbCe , 自腐蚀电位 , 自腐蚀电流密度

新型Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co堆焊合金空蚀性能

徐桂芳 , 秦敏明 , 雷玉成 , 陈希章 , 李涛

稀有金属材料与工程

采用钨极氩弧焊(TIG)将新型Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co合金堆焊于304不锈钢表面进行空蚀试验,通过失重比较不同合金的抗空蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和显微硬度计对合金层进行分析.结果表明:Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co合金的耐空蚀性能均优越于304不锈钢,其中Cr-Ni-Co优于Cr-Ni-Mo；空蚀破坏优先出现在堆焊层的晶界处；Cr-Ni-Co合金在空蚀过程中发生了因奥氏体向马氏体的转变,有利于能量吸收,延缓了空蚀的进行,提高其耐空蚀性能；堆焊合金的抗空蚀能力与合金本身的硬度和加工硬化能力有关.

关键词: Cr-Ni-Mo , Cr-Ni-Co , TIG堆焊 , 空蚀 , 相变 , 加工硬化

空蚀孕育期前后316L不锈钢的腐蚀行为

姜胜利 , 郑玉贵 , 骆素珍 , 姚治铭

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2004.04.001

利用在蒸馏水中空蚀后转入氯化钠溶液中进行电化学测量的方法,排除空蚀对传质过程的影响,研究了316L不锈钢在空蚀孕育期前后的腐蚀行为,并探索用电化学方法准确确定孕育期长短的可能性.结果表明:随着空蚀时间的延长,腐蚀电流增大.在空蚀孕育期内,虽然没有材料脱落,但由于塑性变形导致表面积的变化、位错的增加和金属的不均匀化而对阻抗产生了影响;空蚀孕育期后,由于材料的脱落,促进了点蚀的发生,在测量阻抗的过程中,点蚀就进入了发展期,表现出两个时间常数.交流阻抗谱有望成为检测孕育期的可行技术.

关键词: 空蚀 , 孕育期 , 阻抗 , 点蚀 , 粗糙度 , 塑性变形

表面涂层抗空蚀性能的研究进展

江强 , 周细应

材料保护

空蚀现象经常发生于水泵、水轮机和船舶螺旋桨的叶片表面以及高水头泄水建筑物的局部表面，严重影响其服役寿命。概述了材料空蚀的机理及影响因素，归纳了一些表面改性的方法和措施，介绍了激光表面改性、热喷涂、化学镀、电镀等表面涂镀技术制备的不同类涂层，并对各种涂层的效果进行了分析与比较；指出了目前研究中存在的问题和今后努力的方向。

关键词: 空蚀 , 机理 , 影响因素 , 涂层 , 表面改性

材料空蚀表面TEM试样的制备及组织观察

孙淑华

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2004.04.002

采用单侧电解减薄方法制备了组织稳定和不稳定的两种材料原始空蚀表面的TEM薄膜试样,并对相应的材料空蚀表面组织特征进行了研究.结果表明:单侧电解减薄方法不但适于金属材料空蚀表面TEM试样的制备,也适于磨损、冲蚀情况下材料损伤表面TEM试样的制备,特别是在材料组织不稳定的时候;空蚀使材料表面位错密度大大增加;在奥氏体稳定情况下,空蚀会诱发出宽约10 nm的精细形变孪晶,在奥氏体不稳定情况下,空蚀会诱发γ/ε以及γ/α′转变.

关键词: 空蚀 , 薄膜试样 , TEM , 显微组织

空蚀破坏的微观过程研究

薛伟 , 陈昭运

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.02.019

通过空蚀试验和扫描电镜分析对空蚀试样的破坏过程进行了研究,进行了微观点跟踪观察.结果表明:在金属表面产生空蚀针孔,在随后大量气泡溃灭作用下,针孔壁逐渐小块剥落,形成空蚀坑,当空蚀坑相互连接时,原始表面全部剥落,新的空蚀针孔和空蚀坑又重新形成,使金属表面层层剥落.确定单个气泡溃灭产生的微射流是在金属表面造成空蚀针孔的原因,而空蚀坑的形成则是疲劳裂纹萌生和扩展的结果.

关键词: 空蚀 , 水轮机 , 叶片材料 , 微观形貌