活動載體如砂子、粉末或生活污水管中的殘留物,在輸送過程中都會對管道、閥門和渦輪葉片產生衝擊,固體顆粒物與馬氏體不鏽鋼相互作用造成材料的重量損耗,部件壁變薄,零部件出現裂紋,甚至損壞。因此它們便出現了泥漿沖蝕題目。另外,環境中的砂塵會衝擊這些有零部件的外壁,所以,顆粒沖蝕也是一個要研究的課題。
通過對不同回火處理的SUS403馬氏體不鏽鋼的顆粒沖蝕情況的研究可得出如下結論:
⑴先容了均質處理後含有馬氏體和零碎鐵素體相的SUS403的顯微組織。同時,馬氏體中的碳元素含量較高,而鐵素體中富含鉻。當這些材料的回火溫度從200℃升高到500℃時,碳和鉻的含量也隨之增加,這表明大量碳化物析出。終極,材料在500℃時出現二次硬化。
⑵對於所有的試驗材料,衝擊角度為斜角時,切削是材料損耗的主要原因。在這種情況下表面損傷形貌呈現淺長切槽。在較大衝擊角度時,沖蝕機制主要是擠壓和開裂。不過,對於中等的衝擊角度,磨損受切削和擠壓混合機制的轉變所控制。切槽和與開裂相關的壓坑兩種特徵都可以看到。
⑶隨著衝擊角度的增大,所有試驗材料的沖蝕率都是先升後降。最大沖蝕率發生在衝擊角度30°~45°之間。衝擊角度小於30°時,五種熱處理材料的沖蝕率基本相同,由於此時馬氏體相和鐵素體相都是以切削為主要機理。
⑷在衝擊角度為15°和30°時,沖蝕率實質上與硬度無關。衝擊角度超過30°後,硬度進步沖蝕率增大。硬度對沖蝕率的影響在30°~40°時發生突變,這是由於沖蝕率的受控機理髮生轉變。
⑸對於由回火馬氏體和鐵素體構成的雙相材料,沿晶界和馬氏體基體上產生的裂紋是屬於普遍的沖蝕機理。裂紋的相互連線使材料進一步損耗。基體材料中兩相的混合導致各相硬度對沖蝕率的影響減弱。