低溫氣體多元共滲對ZG04Cr13Ni5Mo性能及抗空蝕能力的影響.pdf

1、我國水力發(fā)電設備的設計制造能力已經(jīng)達到世界先進水平，但水輪機轉(zhuǎn)輪的磨蝕和裂紋問題始終未得到有效解決。本研究通過對ZG04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼進行低溫氣體多元共滲處理，研究處理后的材料與未處理材料的拉伸性能、疲勞性能、磨損性能、抗腐蝕性能以及抗氣蝕能力方面的差異，結(jié)果表明:ZG04Cr13Ni5Mo經(jīng)低溫氣體多元共滲后，表面獲得約70μm的硬化層，心部組織沒有變化，仍然保持低碳板條馬氏體和少量δ鐵素體。滲層由表面的氧化層、彌散分

2、布含碳ε-Fe2-3(N，C)化合物層和擴散層組成。滲層中的化合物層具有最高的硬度，為1250HV0.1,約為心部硬度的5倍;ZG04Cr13Ni5Mo樣品經(jīng)低溫氣體多元共滲后，材料的抗拉強度、塑性幾乎沒有改變，沖擊功有一定下降，主要是由于滲層組織降低了沖擊試樣的裂紋形成和擴展功;經(jīng)低溫氣體多元共滲后，疲勞性能和耐磨性有顯著提高，主要是由于滲層具有極高的硬度并使材料表面處于壓應力狀態(tài)，提高了材料的抗疲勞和抗磨損能力;多元共滲處理的樣品，

3、耐腐蝕性能有所下降，主要是由于滲入的C、N元素與基體中的Cr生成化合物，降低了鋼中的有效Cr含量，同時破壞了不銹鋼表面鈍化膜，降低了抗腐蝕能力。
　　由于空蝕機理的復雜性，目前還很難把材料的某一物理、化學特性與抗空蝕能力對應起來，但從空蝕的機械作用理論分析，對于同一材料，提高材料的硬度的疲勞性能對提高材料的空蝕能力是有利的。本次試驗很好的證明了這一點，ZG04Cr13Ni5Mo經(jīng)低溫氣體多元共滲后，經(jīng)超聲波空蝕試驗表明其耐空蝕能力