超高压水射流冲蚀船用A级钢表面实验研究

作者：程书铭; 曹宇鹏^*; 陆华; 花国然; 王振刚; 陈真; 丁海华

来源：表面技术, 2022, 51(06): 229-238.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.06.020

• 超高压水射流
• 船用A级钢
• 冲蚀
• 表面形貌
• 微观组织
• 动态应变

目的 研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理。方法 使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验，并用20 MPa高压水射流进行对比实验。利用ASMC2–4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号，同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析。结果 在200MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10-6，微应变振幅为35×10-6～50×10-6，水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力；在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏，水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主，还存在有未被冲蚀的珠光体组织；在200MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌。结论 建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型，阐明了水射流冲蚀作用机理。

• 单位
  南通理工学院; 南通大学