摘要
构建了喷射式空蚀实验装置,开展了新型共晶高熵合金NiCoCrFeNb0.45的抗空蚀性能测试,利用灰度共生矩阵和二值化图像方法,开发了基于图像智能识别的空蚀损伤新型表征方法,实现了空蚀分布形态的数字化分析和空蚀局部损伤的微观评估。结果表明:NiCoCrFeNb0.45的空蚀损伤机制为空泡溃灭造成的形变坑以及加工硬化造成的疲劳裂纹;NiCoCrFeNb0.45的双相共晶组织包含了高硬度的Laves相和高韧性的FCC相,实现了高硬度和高韧性的平衡,相比04Cr13Ni5Mo和45钢具有更优异的抗空蚀性能;利用灰度共生矩阵提取的空蚀图像标准差、能量值和熵值等特征参数表明NiCoCrFeNb0.45空蚀损伤形态分布最为简单,空蚀程度最轻;图像二值化方法可获取材料表面大规模蚀坑群的分布规律,NiCoCrFeNb0.45的空蚀率为8.1%,显著低于另两种材料。该研究为水力机械的空蚀损伤评估及材料防护提供了新的理论参考。
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