大型水轮机叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为

张小彬¹，刘常升¹，朱杰¹，郑玉贵²

1. 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室2. 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室

摘 要：利用超声振荡空蚀设备研究了一种大型水轮机马氏体不锈钢合金成分调整前后在蒸馏水和模拟长江水中的空蚀行为.观察空蚀表面形貌,结合力学性能,与普通13-4不锈钢进行对比分析.研究结果表明:3种不锈钢的显微组织由马氏体、铁素体和残余奥氏体组成;降低C,S,Si增加Ni,Mo,Mn并且经过精炼工艺改进后,不锈钢抗空蚀能力高于原合金和13-4不锈钢.调整后不锈钢的空蚀稳定期失重率小于7 mg/h,仅约为原合金的75%和13-4不锈钢的25%.在空蚀过程中,较软的铁素体相首先脱落,其次是较硬的马氏体相,并且观察到了清晰的空蚀表面疲劳源形貌.

关键词：水轮机叶片;马氏体不锈钢;空蚀;失重;疲劳;