湿热–盐雾交替下航空发动机用38CrMoAlA钢腐蚀损伤行为及其对力学性能的影响

摘要

在高温、高湿、高盐雾的海洋环境中，38CrMoAlA钢作为常用发动机传动轴材料，面临严重的腐蚀风险.针对某航空发动机鼓风传动轴的服役条件，进行了多周期湿热（7 d）与盐雾（中性4 d、酸性3 d）交替腐蚀模拟试验.对不同周期的宏观形貌进行对比，采用失重法计算腐蚀速率，并对力学样品进行室温拉伸和疲劳极限测试.使用扫描电子显微镜（SEM）表征腐蚀产物的微观形貌和力学断口，元素成分分析采用能谱（EDS），并测量腐蚀坑深度.结果表明，湿热–盐雾交替环境显著加速了38CrMoAlA钢的腐蚀行为，盐雾中的Cl-是腐蚀加剧的主要原因，经过5个周期后，基体被致密的铁氧化物覆盖，表面出现大量腐蚀坑，腐蚀损伤显著降低了材料的抗拉强度、疲劳极限和塑性变形能力，其机理在于点蚀和孔蚀引发的应力集中效应，中值疲劳极限降低约70%，腐蚀坑的深度及分布对疲劳裂纹的萌生和扩展具有决定性影响.

关键词

38CrMoAlA钢 / 湿热 / 酸性盐雾 / 腐蚀 / 力学性能