纯钛空化水射流处理表面空蚀损伤

阚晓阳¹，刘鹏涛¹，周卯旸^1,2，赵秀娟¹，陈春焕¹，任瑞铭¹

1. 大连交通大学材料科学与工程学院2. 大连华锐重工集团股份有限公司

摘 要：对工业纯钛表面进行不同时间的空化水射流处理,用光学显微镜和扫描电子显微镜对处理后试样的表面形貌、显微组织结构等进行了分析,并对空蚀损伤进行了研究。根据空蚀损伤程度和淹没式水射流的流动特性,可以把损伤区分为一次空化水射流损伤区和混合空化水射流损伤区。一次射流区在水射流处理5min时,表面就出现塑性变形坑、空蚀针孔和形变孪晶。随着水射流处理时间的延长(20~30min),在孪晶界等区域开始出现裂纹萌生和扩展,水射流处理60min时已出现表面金属大量剥落的严重损伤。混合射流区的损伤速度明显低于一次射流区,但在横截面金相组织中却出现比一次射流区密度更大、厚度更大的孪晶层。一次射流区的硬化层深度小于混合射流区。空化水射流处理5min到30min粗糙度迅速增加,30min后粗糙度上升缓慢,处理60min时,粗糙度达到2.92μm。

关键词：空化水射流;空蚀;孪晶;工业纯钛;