【摘 要】
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该论文选择了两种中国水轮机常用金属材料及几种典型金属材料和防护涂层作为研究对象,以含沙水介质为背景,应用了失重法、扫描电镜、X射线衍射、显微硬度及表面粗糙度测量等
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该论文选择了两种中国水轮机常用金属材料及几种典型金属材料和防护涂层作为研究对象,以含沙水介质为背景,应用了失重法、扫描电镜、X射线衍射、显微硬度及表面粗糙度测量等方法,在损伤机理、防护和环境因素影响方面开展了系统和深入的研究工作,以期为中国水轮机用耐多相流损伤的金属材料提供选材和设计依据.首先,设计并建成了可模拟水轮机多相流损伤的实验装置—旋转圆盘仪.利用此装置可以进行金属材料空蚀、腐蚀及冲刷磨损单元和组合损伤模拟实验研究.对两种水轮机常用材料20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢的研究结果表明,在没有其它耗散能量方式条件下,硬度对抗空蚀性能起决定作用.由于20SiMn低合金钢耐蚀性能低,在具有腐蚀性的多相流介质中存在电化学腐蚀、固相颗粒冲蚀磨损以及空蚀三者的交互作用.腐蚀因素对0Cr13Ni5Mo不锈钢空蚀的影响极其微弱,其良好的耐腐蚀性有利于提高其抗多相流损伤性能.通过对不同介质条件两种材料的损伤形貌及粗糙度曲线分析,提出了金属材料的空蚀机制和多相流损伤机制.
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