三种不锈钢材料抗固体颗粒冲蚀性能研究
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试样 表 面距离 Ｌ＝ ｍ， ３ｃ 喷嘴直 径 ｒ １ ０ｍｍ，冲蚀 ＝ ． 角 度 ｏ＝ ０ ，０ ， ｄ ３ 。９ 。 固体 颗粒 为 １ ５～１０ ｍ 的有 棱 ２ ５ 角 的石 英砂 。
本试 验采 用增 压 固体颗 粒 冲蚀试 验装 置及方 法
评价 三种 不锈 钢材 料 的抗 冲 蚀 性 能 ， 冲蚀 角度 选 用
ｓａ ｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌ ｔ３０。ｍｐａ ｔａ ｇ ｅ ｔｉ ｓ ｔｅ ｓａ ｌ ｉ ｃ ｎ ｌ
小， 而冲击力越 大 ， 试样所遭受 的冲蚀破 坏也越 严重 ，
所 以 ， 区 出现 一较 深 的 冲蚀 坑 。三种 不 锈 钢材 料 在Ｉ
在 整 个 冲蚀 试 验 完 成后 ， 面 冲蚀 坑 的深 浅 程度 不 表
中 ， 以在 ３ 。 所 ０ 冲蚀 时 表现 为抗 冲蚀 性 能 １ ｒ７ ｉ Ｃ ｌＮ ２＞
１ ｌ ２Ｎｉ Ｗ ２Ｍｏ Ｃｒ ２ ＶＮｂ＞１ ｌ ２ ２ Ｖ。 Ｎｉ Ｗ Ｍｏ Ｃｒ １
着 固体 冲蚀颗粒 的增加 ， 三种不锈 钢材料 的 冲蚀 速率
逐渐下降 ， 并趋于稳定状 态 ， ５ ｇ固体 颗粒 冲蚀 后基 在 ０
采用 １１￣油淬 ＋ ６％ 回火 ；ＣｌＮ２钢采用 １４％ ００Ｃ ５０ １ｒ７ ｉ ００
收稿 日期 ： ０ ０ ９２ 修订 日期 ： ０ １ ２ ２ ２１－ ． ０ ０； ２１－ － ０ ０
冲 蚀 性 能 １ ｒ Ｎ２ Ｃｌ ｉ ７ ＞ １ ｒ Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ ＞ Ｃ１ ｉ ２ ｏＮ
２ ２ 冲蚀 试验 后试 样表 面宏 观形 貌 ．
本达到稳定 冲蚀 阶段 ， 冲蚀 速率 ：ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ 稳定 １ｒｌ ｉ Ｗ２ ｏ
＞ ｌＮ２ １ ｒ ｉ Ｃ ７ 和 １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ １ ｒ Ｎ２ 和 １Ｎ２ Ｍ０ Ｎ ， ｌ ｉ Ｃ Ｃ ７
由图 ３可见 ， 三种不锈钢 材料 在 １ｇ石英砂 冲蚀 ０
蚀试 验后 的结 果 不 同 ，０ 冲蚀试 验 结束 后 ，Ｃ１Ｎ２ ３。 １ ｒ ｉ ７ 表 面冲蚀坑很 浅 。
Ｓ ｌ ｅ ｐ ｒｉｌ ｇ ｏ ｉ ａ ｔｃｃ／ ｄ
２ ３ 不 同冲蚀 角冲 蚀试 验后 试样 表面 微观 形貌 ．
图 ２ 三 种不锈钢材料 ９ 。 ０ 固体颗粒 冲蚀 图
量图见图 １ 。在 相 同冲蚀 条 件下 ， 三种 不锈 钢材 料 在 ２ ｇ固体颗粒冲蚀时达到最大 冲蚀速率 ， ０ 在达到 最大冲
１ 实 验 材 料及 方 法
１ １ 试 验 材料 ．
蚀速率后 ， 固体冲蚀 颗粒 的增 加 ， 随着 三种不锈钢 材料 的冲蚀速率逐渐下 降 ， 趋于稳定 状态 ， ４ｇ固体颗 并 在 ０ 粒 冲蚀 后 基 本 达 到稳 定 冲蚀 阶 段 ， 定 冲 蚀 速 率 ： 稳
第３ ２卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ ． ２．Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊ ＵＲＮＡＬ Ｏ Ｏ Ｆ ＡＥＲ ＯＮＡＵ ＣＡＬ ＭＡＴ Ｉ Ｓ ＴＩ ＥＲ ＡＬ
Ｊ ｎ ２ １ ｕｅ ０２
三 种 不 锈 钢 材 料 抗 固体 颗 粒 冲 蚀 性 能 研 究
吴小梅 ， 商晓宇
涂层 的研 制及 压气 机 叶片 的可靠 选材具 有 重要 的意
义。
目前 国内没有统 一 的评价 材料 抗 冲蚀 性能 的标
准， 我们 参 照 Ａ Ｔ ７ Ｓ ＭＧ ６—０ ４标 准 自建 了 固体 颗 粒
加气 冲蚀 试验 装置 ， 以 比较 真 实 的 反 映 出材 料 可
的抗 冲 蚀 性 能 。冲 蚀 试 验 条 件 ： 蚀 气 流 压 力 为 冲 ０ ２ ＭＰ ， ．０ ａ 固体颗 粒 冲蚀 速 率 约 为 ０ ７ｇｓ喷 嘴 距 ． ／ ，
呈
＼
１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ 这与三种 不锈 钢 在 ３ 。 ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ， ０ 冲蚀 时 的 冲
蚀速 率与 冲蚀砂 量关 系图所得 结果 一致 。９ 。 ｏ 冲蚀 试 验后 ，Ｃ １Ｎ２表 面也 出现很 深的 冲蚀坑 ， １ ｒ７ ｉ 这与 ３ 。 ０ 冲
罟
：
・
宝
２
山
１ ｒ７ ｉ 锈 钢抗 冲 蚀 性 能 最 好 。 Ｃ ｌ Ｎ２不
关键词 ：不锈 钢 ； 冲蚀性能 ； 抗 固体颗粒
ＤＯ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ —０ ３ ２ １ ． ． １ Ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ． ０ ５ ５ ５ ． ０ ２ ３ ０ ２ ｓ
中 图分 类 号 ： Ｇ ７ Ｔ １２
９ 。 ３ 。 Ｏ 考 查材 料 的韧性 和硬 度 ， 气机 叶 片 Ｏ 和 Ｏ 。９ 。 压
在使 用 过程 中 ３ 。 度 遭 受 冲蚀 最 为严 重 ， 以选 ０角 所
用 ３。 ０ 考查 材 料 的抗 冲 蚀 性 能 。根 据 试 验 结 果 ， 分
２ 实 验 结 果及 分 析讨 论
２１ ３。 ９。 ． ０ 和 Ｏ 冲蚀 时 三种 不 锈 钢 材料 的抗 冲 蚀 性
能
析不 同冲蚀 角度对 材料 抗 冲蚀性 能 的影 响及不 同材 料 问抗 冲蚀性 能 的差 异 ， 为航 空 发 动 机 压 气机 叶片 防护涂 层研 制及 选材 提供 技术 支撑 。
三种不锈钢材 料 ３。 ０ 冲蚀 时 的冲蚀速率 与冲蚀砂
试验（ 第一次 冲蚀试 验 ） ， 面 出现 三个 区域 ： 环 后 表 光
外未 遭受破坏 的基 体 区 （ Ⅲ区） 为 光 亮 的原 始 表 面 ，
１ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ稳定 冲蚀速率 差不 多 ， Ｃ ｌＮ２ Ｍｏ Ｎ 即抗 冲蚀 性
能 １ ｒ Ｎ２和 １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ＞ ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ。 Ｃｌ ｉ ７ Ｃ ｌＮ２ Ｍｏ Ｎ １ ｒ１ ｉ Ｗ２ ｏ
三
＼
与 喷枪 喷嘴平 面很难保持 为完全平 行 ， 即冲蚀 角度很
难保 持为 刚好 ９ 。所 以 冲蚀 斑 为 不 规 则 的 圆形 状 。 ０，
・
等 ： 曼
２
叫
随着 冲蚀砂量 的增加 ， 冲蚀 区域 逐渐 变 大 ， １０ 石 在 ０ｇ 英砂 冲蚀试 验 后 ， Ｉ 在 区出现 一 较深 的 冲蚀 坑 。这 是
ｌｒ１ｉ Ｍ Ｖ ｃ１Ｎ２ ｗ２ ｏ 。三种不 锈钢 材料 ９。 ０冲蚀 时 的冲蚀 速率 与 冲蚀 砂 量关 系 图见 图 ２ 。在 ９。 ０ 冲蚀 条 件 下 ， １ｒ Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ １ｇ固体颗粒冲蚀时达到最大冲 １ ｉ ｃ ２ ｗ２ ０ Ｎ 在 ０ 蚀速 率 ，ＣｌＮ２和 １ ｒ１ ｉ Ｍ Ｖ在 ２ｇ固体 颗粒 １ｒ７ ｉ ＣｌＮ２ Ｗ２ ｏ ０
１ ｒ１ ｉ Ｍ Ｖ＞ ＣｌＮ２ Ｍｏ Ｎ １ ｒ７ ｉ， ＣｌＮ２ Ｗ２ ｏ １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ＞ ＣｌＮ２ 即抗
试验材料为 １ ｒ１ ｉＷ２ ２ １ ｒ Ｎ２ ０ Ｎ ， ｌＮ２ ＭｏＶ，Ｃ１ ｉ Ｃ ２ ＷＭ Ｖ ｂ １ ｒ７ ｉ ＣｌＮ２三种不锈 钢 ， 热处理 制度 ：Ｃ ｌＮ２ Ｍ Ｖ钢 １ ｒ１ ｉ Ｗ２ ｏ
由图 ４可见 ， ３ 。 在 ０ 冲蚀 时 ， 试样 表 面 形 貌 主要 表 现
为 一条 条 明显 的犁沟 、 压片 及微 裂纹 ， 挤 挤压 片是 重
复 冲蚀 后犁 沟 互 相 重 叠 而 致 。在 ９ 。 ０ 冲蚀 时 ， 样 试 在 ３。 ９ 。 ０和 ０ 冲蚀 时 ，ＣｌＮ２材 料 的抗 冲蚀 性 １ ｒ７ ｉ
同， ０ ３ 。冲 蚀 试 验 后 ，表 面 冲 蚀 坑 深 度 ：
１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ Ｃ ｌ Ｎ２ Ｍ Ｖ＞１ ｒ２ ｉ Ｍ Ｖ ｂ＞１ ｒ７ ｉ ， Ｃｌ Ｎ２ Ｗ２ ｏ Ｎ Ｃ ｌ Ｎ２ 即
抗 冲 蚀 性 能 １ ｒ７ ｉ ＞ １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ ＞ Ｃ ｌ Ｎ２ Ｃ ｌＮ ２ Ｍｏ Ｎ
淬 ＋ ８％ 回火 。三种 材料 的硬 度分 别 为 ６８ ￣，２ ５０ ５Ｈ ４５
Ｈ Ｖ和 ４７Ｈ 。试样尺寸为 ３ｍ × ０ ｍ ｘ ．ｍ ９ Ｖ ０ ｍ ３ ｍ ２５ ｍ。
１ ２ 试验 方法 ．
发 动机 压气 机 叶片 大 部分 采 用 不 锈 钢 材料 ， 实 际 在
服 役过 程 中会 发生 腐蚀 ， 同时 压气 机 部 件 在 运行 过
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：１０ —０ ３ ２ １ ） ３０ ６ —５ ０５５５ （０２ ０ －０ ８０
不 锈钢 材料 由于性 能 好 、 本 低 廉 而 广泛 应 用 成
于航空 发动 机零 部 件 中 ， 国在研 究 在 役 先 进航 空 我
油淬 ＋ ３ ￣ ５０Ｃ回火 ；ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ ｂ钢采用 １５￣ 油 １ ｒ ｉＷ２ ｏ Ｎ ２ ００Ｃ
（ 北京航空材料研究院 ， 北京 １０ ９ ） ０ ０５
摘要 ： 采用增压气 流固体颗粒冲蚀试 验方法研 究 １ ｒ１ ｉＷ２ ２ １ ｒ２ ｉｗＭ０ Ｎ 、Ｃ ｌＮ２三种不 锈钢材料 Ｃ ｌＮ２ ＭｏＶ、 ｃ１ Ｎ２ Ｖ ｂ １ ｒ７ ｉ 的抗 冲蚀性能 。结果表 明， 三种不锈钢 材料 在固体颗 粒冲击下均发 生 冲蚀 磨损 ，０ 稳定 冲蚀速率 大于 ９ 。 ３。 ０ 稳定 冲 蚀速率 。在 相 同冲蚀 条件 下 ， 三种 不锈 钢材 料抗 冲蚀 性能 １ ｒ７ ｉ Ｃｌ Ｎ２＞１ ｒ２ ｉｗ２ ｏ Ｎ ｃ １Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ＞１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ 即 Ｃｌ Ｎ２ Ｍ Ｖ，
程 中， 特别 是直 升机 ， 空气 中的尘埃 和沙粒 等 在高速 气 流 的作用 下将 对 压 气机 叶 片造 成 冲 蚀 ， 蚀腐 蚀 冲 的交互 作用 ， 响发 动机 的正 常运 行 Ｊ 因此 ， 影 。 了 解 压 气机 叶片 用不 锈 钢 材 料 的 冲蚀 性 能 ， 抗 冲蚀 对
Ｆ ｇ ２ Ｓ ｌ ａ ｔ ｌ ｒ ｓｏ ｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ｌ ｒｔ ｒ ｅ ｉ ． ｏｉ ｐ ｒｉ ｅ ｅｏ ｉｎ ｔｓｉ ｅ ｕ ｔ ｆ ｈ ｅ ｄ ｃ ｎ ｓｏ
ｓａｎ ｅ ｓｓｅ ｌ ｔ９ ｉ ｔｉｌ ｓ ｔｅｓ ａ ０。ｍｐａ ｔａ ｇ ｅ ｃ ｎ ｌ
不 同冲 蚀试 验 后 试 样表 面微 观 形 如 图 ４所 示 。
能均最佳 ， 这是 因为 在相 同冲蚀 条 件下 ， 料 的 冲蚀 材 性 能 主 要 取 决 于 材 料 的 硬 度 和 韧 性。
１ ｒ１ ｉＷ２ ０ Ｖ，Ｃ １ Ｎ２ ｌ ２ Ｍ ２ １ ｒ２ ｉＷＭｏ Ｎ ， ｒ７ ｉ 度 Ｃ Ｎ Ｖ ｂ １ ｌＮ２硬 Ｃ
表 面形 貌 主要 表现 为挤压 坑 、 碎块 、 微裂 纹 。在 冲蚀
由于试验是从 右 至左 方 向进 行 冲蚀 ， 右至 左 ， 嘴 从 喷 距试 样 的距离 逐渐增加 ， 颗粒对试样 的冲击力逐 渐 变
图 １ 三种不锈钢材料 ３ 。 Ｏ 固体颗粒 冲蚀 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｌ ａｔ ｌ ｒ ｓｏ ｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ｌｓｆｒｔ ｒ ｅ ｉ ． ｏｉ ｐ ｒｉ ｅ ｅ ｏ ｉｎ ｔｓｉ ｅ ｕ ｔ ｏ ｈ ｅ ｄ ｃ ｎ
作 者简介 ： 小梅 （９ １ ） 女 ， 吴 １７ 一 ， 硕士 ， 高级 工程 师 ， 事金 从
属高温腐 蚀与防护研究 ，Ｅ ｍ ｉ ａｅｉ ＠ｓ ｕ ｔｍ。 （ — ａ ）ｙｒｑ ｒ ｏ ．ｏ ｌ ｅ ｈ
第 ３期
三种 不 锈钢 材料 抗 固体颗 粒 冲蚀性 能 研究
６ ９
冲蚀 时达 到最 大冲蚀速率 ， 在达 到最大 冲蚀 速率后 ， 随
色 ； 环 内冲蚀 所 致 的严 重破 坏 区 （区 ）为 深 色 ； 光 Ｉ ， 冲
蚀破 坏轻微 的光 环 区（ 区） 为亮 白色 。３ 。 Ⅱ ， ０ 冲蚀 试验
后 冲蚀 斑 类 似于 椭 圆形状 ，ｏ 冲蚀试 验 后 冲蚀 斑类 ９。 似 于 圆形状 。理论 上 ９ 。 ０ 冲蚀 时 ， 样表 面 冲蚀 斑应 试 为 圆形状 ， 实 际 冲蚀试 验 中 ， 但在 由于 冲 蚀试 样平 面
本试 验采 用增 压 固体颗 粒 冲蚀试 验装 置及方 法
评价 三种 不锈 钢材 料 的抗 冲 蚀 性 能 ， 冲蚀 角度 选 用
ｓａ ｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌ ｔ３０。ｍｐａ ｔａ ｇ ｅ ｔｉ ｓ ｔｅ ｓａ ｌ ｉ ｃ ｎ ｌ
小， 而冲击力越 大 ， 试样所遭受 的冲蚀破 坏也越 严重 ，
所 以 ， 区 出现 一较 深 的 冲蚀 坑 。三种 不 锈 钢材 料 在Ｉ
在 整 个 冲蚀 试 验 完 成后 ， 面 冲蚀 坑 的深 浅 程度 不 表
中 ， 以在 ３ 。 所 ０ 冲蚀 时 表现 为抗 冲蚀 性 能 １ ｒ７ ｉ Ｃ ｌＮ ２＞
１ ｌ ２Ｎｉ Ｗ ２Ｍｏ Ｃｒ ２ ＶＮｂ＞１ ｌ ２ ２ Ｖ。 Ｎｉ Ｗ Ｍｏ Ｃｒ １
着 固体 冲蚀颗粒 的增加 ， 三种不锈 钢材料 的 冲蚀 速率
逐渐下降 ， 并趋于稳定状 态 ， ５ ｇ固体 颗粒 冲蚀 后基 在 ０
采用 １１￣油淬 ＋ ６％ 回火 ；ＣｌＮ２钢采用 １４％ ００Ｃ ５０ １ｒ７ ｉ ００
收稿 日期 ： ０ ０ ９２ 修订 日期 ： ０ １ ２ ２ ２１－ ． ０ ０； ２１－ － ０ ０
冲 蚀 性 能 １ ｒ Ｎ２ Ｃｌ ｉ ７ ＞ １ ｒ Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ ＞ Ｃ１ ｉ ２ ｏＮ
２ ２ 冲蚀 试验 后试 样表 面宏 观形 貌 ．
本达到稳定 冲蚀 阶段 ， 冲蚀 速率 ：ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ 稳定 １ｒｌ ｉ Ｗ２ ｏ
＞ ｌＮ２ １ ｒ ｉ Ｃ ７ 和 １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ １ ｒ Ｎ２ 和 １Ｎ２ Ｍ０ Ｎ ， ｌ ｉ Ｃ Ｃ ７
由图 ３可见 ， 三种不锈钢 材料 在 １ｇ石英砂 冲蚀 ０
蚀试 验后 的结 果 不 同 ，０ 冲蚀试 验 结束 后 ，Ｃ１Ｎ２ ３。 １ ｒ ｉ ７ 表 面冲蚀坑很 浅 。
Ｓ ｌ ｅ ｐ ｒｉｌ ｇ ｏ ｉ ａ ｔｃｃ／ ｄ
２ ３ 不 同冲蚀 角冲 蚀试 验后 试样 表面 微观 形貌 ．
图 ２ 三 种不锈钢材料 ９ 。 ０ 固体颗粒 冲蚀 图
量图见图 １ 。在 相 同冲蚀 条 件下 ， 三种 不锈 钢材 料 在 ２ ｇ固体颗粒冲蚀时达到最大 冲蚀速率 ， ０ 在达到 最大冲
１ 实 验 材 料及 方 法
１ １ 试 验 材料 ．
蚀速率后 ， 固体冲蚀 颗粒 的增 加 ， 随着 三种不锈钢 材料 的冲蚀速率逐渐下 降 ， 趋于稳定 状态 ， ４ｇ固体颗 并 在 ０ 粒 冲蚀 后 基 本 达 到稳 定 冲蚀 阶 段 ， 定 冲 蚀 速 率 ： 稳
第３ ２卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
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Ｖｏ ． ２．Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊ ＵＲＮＡＬ Ｏ Ｏ Ｆ ＡＥＲ ＯＮＡＵ ＣＡＬ ＭＡＴ Ｉ Ｓ ＴＩ ＥＲ ＡＬ
Ｊ ｎ ２ １ ｕｅ ０２
三 种 不 锈 钢 材 料 抗 固体 颗 粒 冲 蚀 性 能 研 究
吴小梅 ， 商晓宇
涂层 的研 制及 压气 机 叶片 的可靠 选材具 有 重要 的意
义。
目前 国内没有统 一 的评价 材料 抗 冲蚀 性能 的标
准， 我们 参 照 Ａ Ｔ ７ Ｓ ＭＧ ６—０ ４标 准 自建 了 固体 颗 粒
加气 冲蚀 试验 装置 ， 以 比较 真 实 的 反 映 出材 料 可
的抗 冲 蚀 性 能 。冲 蚀 试 验 条 件 ： 蚀 气 流 压 力 为 冲 ０ ２ ＭＰ ， ．０ ａ 固体颗 粒 冲蚀 速 率 约 为 ０ ７ｇｓ喷 嘴 距 ． ／ ，
呈
＼
１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ 这与三种 不锈 钢 在 ３ 。 ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ， ０ 冲蚀 时 的 冲
蚀速 率与 冲蚀砂 量关 系图所得 结果 一致 。９ 。 ｏ 冲蚀 试 验后 ，Ｃ １Ｎ２表 面也 出现很 深的 冲蚀坑 ， １ ｒ７ ｉ 这与 ３ 。 ０ 冲
罟
：
・
宝
２
山
１ ｒ７ ｉ 锈 钢抗 冲 蚀 性 能 最 好 。 Ｃ ｌ Ｎ２不
关键词 ：不锈 钢 ； 冲蚀性能 ； 抗 固体颗粒
ＤＯ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ —０ ３ ２ １ ． ． １ Ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ． ０ ５ ５ ５ ． ０ ２ ３ ０ ２ ｓ
中 图分 类 号 ： Ｇ ７ Ｔ １２
９ 。 ３ 。 Ｏ 考 查材 料 的韧性 和硬 度 ， 气机 叶 片 Ｏ 和 Ｏ 。９ 。 压
在使 用 过程 中 ３ 。 度 遭 受 冲蚀 最 为严 重 ， 以选 ０角 所
用 ３。 ０ 考查 材 料 的抗 冲 蚀 性 能 。根 据 试 验 结 果 ， 分
２ 实 验 结 果及 分 析讨 论
２１ ３。 ９。 ． ０ 和 Ｏ 冲蚀 时 三种 不 锈 钢 材料 的抗 冲 蚀 性
能
析不 同冲蚀 角度对 材料 抗 冲蚀性 能 的影 响及不 同材 料 问抗 冲蚀性 能 的差 异 ， 为航 空 发 动 机 压 气机 叶片 防护涂 层研 制及 选材 提供 技术 支撑 。
三种不锈钢材 料 ３。 ０ 冲蚀 时 的冲蚀速率 与冲蚀砂
试验（ 第一次 冲蚀试 验 ） ， 面 出现 三个 区域 ： 环 后 表 光
外未 遭受破坏 的基 体 区 （ Ⅲ区） 为 光 亮 的原 始 表 面 ，
１ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ稳定 冲蚀速率 差不 多 ， Ｃ ｌＮ２ Ｍｏ Ｎ 即抗 冲蚀 性
能 １ ｒ Ｎ２和 １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ＞ ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ。 Ｃｌ ｉ ７ Ｃ ｌＮ２ Ｍｏ Ｎ １ ｒ１ ｉ Ｗ２ ｏ
三
＼
与 喷枪 喷嘴平 面很难保持 为完全平 行 ， 即冲蚀 角度很
难保 持为 刚好 ９ 。所 以 冲蚀 斑 为 不 规 则 的 圆形 状 。 ０，
・
等 ： 曼
２
叫
随着 冲蚀砂量 的增加 ， 冲蚀 区域 逐渐 变 大 ， １０ 石 在 ０ｇ 英砂 冲蚀试 验 后 ， Ｉ 在 区出现 一 较深 的 冲蚀 坑 。这 是
ｌｒ１ｉ Ｍ Ｖ ｃ１Ｎ２ ｗ２ ｏ 。三种不 锈钢 材料 ９。 ０冲蚀 时 的冲蚀 速率 与 冲蚀 砂 量关 系 图见 图 ２ 。在 ９。 ０ 冲蚀 条 件 下 ， １ｒ Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ １ｇ固体颗粒冲蚀时达到最大冲 １ ｉ ｃ ２ ｗ２ ０ Ｎ 在 ０ 蚀速 率 ，ＣｌＮ２和 １ ｒ１ ｉ Ｍ Ｖ在 ２ｇ固体 颗粒 １ｒ７ ｉ ＣｌＮ２ Ｗ２ ｏ ０
１ ｒ１ ｉ Ｍ Ｖ＞ ＣｌＮ２ Ｍｏ Ｎ １ ｒ７ ｉ， ＣｌＮ２ Ｗ２ ｏ １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ＞ ＣｌＮ２ 即抗
试验材料为 １ ｒ１ ｉＷ２ ２ １ ｒ Ｎ２ ０ Ｎ ， ｌＮ２ ＭｏＶ，Ｃ１ ｉ Ｃ ２ ＷＭ Ｖ ｂ １ ｒ７ ｉ ＣｌＮ２三种不锈 钢 ， 热处理 制度 ：Ｃ ｌＮ２ Ｍ Ｖ钢 １ ｒ１ ｉ Ｗ２ ｏ
由图 ４可见 ， ３ 。 在 ０ 冲蚀 时 ， 试样 表 面 形 貌 主要 表 现
为 一条 条 明显 的犁沟 、 压片 及微 裂纹 ， 挤 挤压 片是 重
复 冲蚀 后犁 沟 互 相 重 叠 而 致 。在 ９ 。 ０ 冲蚀 时 ， 样 试 在 ３。 ９ 。 ０和 ０ 冲蚀 时 ，ＣｌＮ２材 料 的抗 冲蚀 性 １ ｒ７ ｉ
同， ０ ３ 。冲 蚀 试 验 后 ，表 面 冲 蚀 坑 深 度 ：
１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ Ｃ ｌ Ｎ２ Ｍ Ｖ＞１ ｒ２ ｉ Ｍ Ｖ ｂ＞１ ｒ７ ｉ ， Ｃｌ Ｎ２ Ｗ２ ｏ Ｎ Ｃ ｌ Ｎ２ 即
抗 冲 蚀 性 能 １ ｒ７ ｉ ＞ １ ｒ２ ｉＷ２ Ｖ ｂ ＞ Ｃ ｌ Ｎ２ Ｃ ｌＮ ２ Ｍｏ Ｎ
淬 ＋ ８％ 回火 。三种 材料 的硬 度分 别 为 ６８ ￣，２ ５０ ５Ｈ ４５
Ｈ Ｖ和 ４７Ｈ 。试样尺寸为 ３ｍ × ０ ｍ ｘ ．ｍ ９ Ｖ ０ ｍ ３ ｍ ２５ ｍ。
１ ２ 试验 方法 ．
发 动机 压气 机 叶片 大 部分 采 用 不 锈 钢 材料 ， 实 际 在
服 役过 程 中会 发生 腐蚀 ， 同时 压气 机 部 件 在 运行 过
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：１０ —０ ３ ２ １ ） ３０ ６ —５ ０５５５ （０２ ０ －０ ８０
不 锈钢 材料 由于性 能 好 、 本 低 廉 而 广泛 应 用 成
于航空 发动 机零 部 件 中 ， 国在研 究 在 役 先 进航 空 我
油淬 ＋ ３ ￣ ５０Ｃ回火 ；ＣｌＮ２ Ｍ Ｖ ｂ钢采用 １５￣ 油 １ ｒ ｉＷ２ ｏ Ｎ ２ ００Ｃ
（ 北京航空材料研究院 ， 北京 １０ ９ ） ０ ０５
摘要 ： 采用增压气 流固体颗粒冲蚀试 验方法研 究 １ ｒ１ ｉＷ２ ２ １ ｒ２ ｉｗＭ０ Ｎ 、Ｃ ｌＮ２三种不 锈钢材料 Ｃ ｌＮ２ ＭｏＶ、 ｃ１ Ｎ２ Ｖ ｂ １ ｒ７ ｉ 的抗 冲蚀性能 。结果表 明， 三种不锈钢 材料 在固体颗 粒冲击下均发 生 冲蚀 磨损 ，０ 稳定 冲蚀速率 大于 ９ 。 ３。 ０ 稳定 冲 蚀速率 。在 相 同冲蚀 条件 下 ， 三种 不锈 钢材 料抗 冲蚀 性能 １ ｒ７ ｉ Ｃｌ Ｎ２＞１ ｒ２ ｉｗ２ ｏ Ｎ ｃ １Ｎ２ Ｍ Ｖ ｂ＞１ ｒ１ ｉＷ２ ｏ 即 Ｃｌ Ｎ２ Ｍ Ｖ，
程 中， 特别 是直 升机 ， 空气 中的尘埃 和沙粒 等 在高速 气 流 的作用 下将 对 压 气机 叶 片造 成 冲 蚀 ， 蚀腐 蚀 冲 的交互 作用 ， 响发 动机 的正 常运 行 Ｊ 因此 ， 影 。 了 解 压 气机 叶片 用不 锈 钢 材 料 的 冲蚀 性 能 ， 抗 冲蚀 对
Ｆ ｇ ２ Ｓ ｌ ａ ｔ ｌ ｒ ｓｏ ｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ｌ ｒｔ ｒ ｅ ｉ ． ｏｉ ｐ ｒｉ ｅ ｅｏ ｉｎ ｔｓｉ ｅ ｕ ｔ ｆ ｈ ｅ ｄ ｃ ｎ ｓｏ
ｓａｎ ｅ ｓｓｅ ｌ ｔ９ ｉ ｔｉｌ ｓ ｔｅｓ ａ ０。ｍｐａ ｔａ ｇ ｅ ｃ ｎ ｌ
不 同冲 蚀试 验 后 试 样表 面微 观 形 如 图 ４所 示 。
能均最佳 ， 这是 因为 在相 同冲蚀 条 件下 ， 料 的 冲蚀 材 性 能 主 要 取 决 于 材 料 的 硬 度 和 韧 性。
１ ｒ１ ｉＷ２ ０ Ｖ，Ｃ １ Ｎ２ ｌ ２ Ｍ ２ １ ｒ２ ｉＷＭｏ Ｎ ， ｒ７ ｉ 度 Ｃ Ｎ Ｖ ｂ １ ｌＮ２硬 Ｃ
表 面形 貌 主要 表现 为挤压 坑 、 碎块 、 微裂 纹 。在 冲蚀
由于试验是从 右 至左 方 向进 行 冲蚀 ， 右至 左 ， 嘴 从 喷 距试 样 的距离 逐渐增加 ， 颗粒对试样 的冲击力逐 渐 变
图 １ 三种不锈钢材料 ３ 。 Ｏ 固体颗粒 冲蚀 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｌ ａｔ ｌ ｒ ｓｏ ｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ｌｓｆｒｔ ｒ ｅ ｉ ． ｏｉ ｐ ｒｉ ｅ ｅ ｏ ｉｎ ｔｓｉ ｅ ｕ ｔ ｏ ｈ ｅ ｄ ｃ ｎ
作 者简介 ： 小梅 （９ １ ） 女 ， 吴 １７ 一 ， 硕士 ， 高级 工程 师 ， 事金 从
属高温腐 蚀与防护研究 ，Ｅ ｍ ｉ ａｅｉ ＠ｓ ｕ ｔｍ。 （ — ａ ）ｙｒｑ ｒ ｏ ．ｏ ｌ ｅ ｈ
第 ３期
三种 不 锈钢 材料 抗 固体颗 粒 冲蚀性 能 研究
６ ９
冲蚀 时达 到最 大冲蚀速率 ， 在达 到最大 冲蚀 速率后 ， 随
色 ； 环 内冲蚀 所 致 的严 重破 坏 区 （区 ）为 深 色 ； 光 Ｉ ， 冲
蚀破 坏轻微 的光 环 区（ 区） 为亮 白色 。３ 。 Ⅱ ， ０ 冲蚀 试验
后 冲蚀 斑 类 似于 椭 圆形状 ，ｏ 冲蚀试 验 后 冲蚀 斑类 ９。 似 于 圆形状 。理论 上 ９ 。 ０ 冲蚀 时 ， 样表 面 冲蚀 斑应 试 为 圆形状 ， 实 际 冲蚀试 验 中 ， 但在 由于 冲 蚀试 样平 面