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液流中不断形成、长大的空泡在固体壁面附近频频溃灭,壁面就会遭受巨大压力的反复冲击,从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀,称为空泡腐蚀(Cavitationerosion)或汽蚀现象。蒙乃尔合金因其具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能广泛用于水泵、水轮机、阀门、螺旋桨等过流部件,极易受到空蚀破坏的作用,因此对Monel合金表面实施强化与改性技术具有重要的现实意义及经济意义。本课题针对了Monel400合金与MonelK-500阀门及螺旋桨等过流部件在海水中的空泡腐蚀机制,采用激光改性技术在两种合金表面制备Ni60和Ni60+0.5Y2O3涂层,利用SEM、XRD、EDS、显微硬度计和超声波空蚀试验机等仪器和设备对材料的组织结构、成分、显微硬度及抗空蚀性能进行分析。试验结果表明,Monel400为单相奥氏体合金,MonelK-500合金含有Al、Ti元素,相结构为γ基体相和Ni3Al金属间化合物γ’相,其中γ’相提高合金的韧性和抗腐蚀性能,高密度的晶界、孪晶和硬度改善材料的加工硬化和变形能力,使其具有良好抗空蚀性能。在3.5%NaCl溶液空蚀300min,Monel400合金累积质量损失为44.5mg,MonelK-500为26.8mg,抗空蚀性能提高1.66倍,两种合金的破坏机制为塑性变形和断裂。Ni基合金激光改性层的相组成为γ-Ni、CrB、Ni3B、Ni3Fe以及第二相颗粒Cr7C3和Cr23C6等,加入Y2O3的Ni基合金激光改性层显微组织细小均匀,等轴晶和枝晶的数量增加。激光改性试样由于高硬度的第二相颗粒与相对较软的基体相在空蚀过程中变形率不同导致应力集中而脱落。其较高的硬度和较大的硬质相抵抗空蚀能量,致密细小晶体结构使得空蚀均匀进行。Ni60/Monel400与Ni60+0.5Y2O3/Monel400激光改性试样累积失重量分别为6.7mg和5.9mg,后者由于均匀弥散分布的第二相颗粒、稀土元素引起的细晶强化和晶界强化增强抗空蚀性能,两种激光改性试样抗空蚀性相对Monel400合金分别提高6.64倍和7.54倍。