403回火马氏体不锈钢的颗粒冲蚀

SUS403马氏体不锈钢的金相结构为马氏体和铁素体混合组织，有非常好的韧性、强度、耐热性和耐腐蚀性。这种钢广泛用于应力大、形状复杂的零部件，如：阀门或泵体，管道材料和涡轮叶片。这种钢在工业应用中都要经过淬火和回火处理。

流动载体如砂子、粉末或生活污水管中的残留物，在输送过程中都会对管道、阀门和涡轮叶片产生冲击，固体颗粒物与马氏体不锈钢相互作用造成材料的重量损耗，部件壁变薄，零部件出现裂纹，甚至损坏。因此它们便出现了泥浆冲蚀问题。另外，环境中的砂尘会冲击这些有零部件的外壁，所以，颗粒冲蚀也是一个要研究的课题。

通过对不同回火处理的SUS403马氏体不锈钢的颗粒冲蚀情况的研究可得出如下结论：

⑴介绍了均质处理后含有马氏体和零碎铁素体相的SUS403的显微组织。同时，马氏体中的碳元素含量较高，而铁素体中富含铬。当这些材料的回火温度从200℃升高到500℃时，碳和铬的含量也随之增加，这表明大量碳化物析出。最终，材料在500℃时出现二次硬化。

⑵对于所有的试验材料，冲击角度为斜角时，切削是材料损耗的主要原因。在这种情况下表面损伤形貌呈现浅长切槽。在较大冲击角度时，冲蚀机制主要是挤压和开裂。不过，对于中等的冲击角度，磨损受切削和挤压混合机制的转变所控制。切槽和与开裂相关的压坑两种特征都可以看到。

⑶随着冲击角度的增大，所有试验材料的冲蚀率都是先升后降。最大冲蚀率发生在冲击角度30°～45°之间。冲击角度小于30°时，五种热处理材料的冲蚀率基本相同，因为此时马氏体相和铁素体相都是以切削为主要机理。

⑷在冲击角度为15°和30°时，冲蚀率实质上与硬度无关。冲击角度超过30°后，硬度提高冲蚀率增大。硬度对冲蚀率的影响在30°～40°时发生突变，这是因为冲蚀率的受控机理发生转变。

⑸对于由回火马氏体和铁素体构成的双相材料，沿晶界和马氏体基体上产生的裂纹是属于普遍的冲蚀机理。裂纹的相互连接使材料进一步损耗。基体材料中两相的混合导致各相硬度对冲蚀率的影响减弱。

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