文件大小：2.99M
摘要：汽轮机末级叶片在服役过程中，进气边常面临汽蚀破坏的风险，从而导致叶片尺寸缺失，对机组的整体运行产生不良影响。激光相变硬化在提升材料强度、耐磨性及抗疲劳性能方面具有巨大潜力，在激光相变硬化的基础上进行时效处理可进一步提升材料的力学性能，但目前关于激光相变硬化时效处理对汽轮机叶片17-4PH钢的抗汽蚀性能的影响研究较少。因此，本文中以17-4PH钢为材料，研究激光相变硬化、激光相变硬化时效处理和传统固溶时效处理3种处理工艺下17-4PH钢微观组织分布、硬度关系、抗汽蚀性能与汽蚀损伤机理。结果表明：激光相变硬化后形成了以粗大板条马氏体为主的一次硬化区和回火马氏体为主的二次硬化区，一次硬化区表面平均硬度为352 HV0.5，较基体提升12.8%，二次硬化区表面平均硬度为381 HV0.5，较基体提升22.1%。激光相变硬化经时效处理后，组织均匀性提升，形成明显的板条马氏体结构，表面平均硬度达451 HV0.5。传统固溶时效处理的组织以板条马氏体和铁素体为主，表面平均硬度为410 HV0.5。与传统固溶时效试样和激光相变硬化试样相比，激光相变硬化时效试样有明显的ε-Cu和奥氏体的衍射峰。激光相变硬化时效处理试样的累积质量损失最低，仅为60.28 mg，相较未处理试样、激光相变硬化试样和传统固溶时效试样分别减少了55.1%、31.8%和10.5%。各试样在汽蚀过程中，材料的损失机理均为裂纹扩展导致的剥落；但经时效处理后，析出的ε-Cu增加了位错运动阻力，限制了裂纹向内部扩展，激光相变硬化时效试样表面损伤较小、质量损失最小。
文章目录
1 试验部分
1.1 试验材料
1.2 激光相变硬化和时效试验方法
1.3 汽蚀试验方法
2 结果与讨论
2.1 微观组织
2.2 物相分析
2.3 显微硬度
2.4 抗汽蚀性能
2.5 激光相变硬化和时效前后材料汽蚀机理
3 结 论
