不同热处理材料在超细Al_2O_3颗粒作用下的冲蚀试验研究

利用高速冲蚀试验系统,选用超细Al_2O_3颗粒作为冲蚀颗粒,研究3种叶片材料不同热处理方式下的冲蚀行为。通过探讨材料冲蚀率、表面粗糙度、表面硬度等随冲蚀角度变化的规律,分析冲蚀特性曲线的异同,解释显微组织结构对冲蚀机理的影响。研究结果表明:3种材料冲蚀率都有1个最高点,材料塑性越好,冲蚀率最高点向低角度方向移动;在低角度冲蚀时,材料以微切削方式被去除,组织越硬抗冲蚀能力越强,其中回火索氏体组织中大尺寸碳化物能够直接起到抗冲蚀作用;在较高角度冲蚀时,材料表面首先发生塑性变形,偏向堆积沟槽末端,后续的粒子将这部分材料切除或者剪切折断去除;接近正向冲蚀时,材料经反复变形后,硬化剥落或剪切折断去除;表面粗糙度随冲蚀角度变化呈先增加后降低的趋势,且中高角度冲蚀的表面质量较差;塑性越好的材料冲蚀硬化越明显,正向冲蚀下的硬化程度最高。

叶片材料FV520B再制造熔覆层冲蚀损伤行为及评价

利用激光熔覆和钨极氩弧(TIG)熔覆技术在FV520B钢表面制备与材料成分相同的熔覆层,并对TIG熔覆层分别进行470°C和615°C回火,分析了熔覆层的微观组织、抗冲蚀能力及冲蚀后的熔覆层表面特性。试验结果表明:激光熔覆层均匀致密,平均显微硬度最高;回火TIG熔覆层性能与母材相似。随着硬度提高,冲蚀率最高点向高角度方向移动。冲蚀角度小于30°时,激光熔覆层抗冲蚀性能及表面粗糙度较好;高角度冲蚀时,激光熔覆层冲蚀率高于回火TIG熔覆层。在冲蚀率最高的角度附近,冲蚀硬化程度最低,正向冲蚀下的硬化程度最高。熔覆层越硬,冲蚀产生的残余拉、压应力越高。