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冲蚀是水工机械常见的一种失效形式，提高钢的耐冲蚀性能具有重要的工程应用价值和理论意义。本文以3Cr13钢为对象，研究了显微组织对冲蚀行为的影响，并采用热浸镀铝技术在钢表面制备Fe-Al金属间化合物复合涂层，利用扫描电镜(SEM)、X-ray衍射仪(XRD)和冲蚀磨损试验机研究了合金层的微观形貌、相组成及冲蚀性能，并初步探讨了冲蚀机理。
实验结果表明，3Cr13钢三种回火组织冲蚀率峰值均出现在45°冲角处，表现为典型的塑性材料冲蚀特征。三种回火组织冲蚀率均随冲速的增大而增加。200℃和500℃回火组织具有较佳的冲蚀性能，750℃回火组织抗冲蚀性能最差。冲角是影响材料冲蚀机理的关键因素之一，低攻角冲蚀时，主要是粒子的微切削或犁削作用造成材料破坏;高攻角下，脆性剥落和疲劳破坏成为材料主要的冲蚀机制。3Cr13钢经热浸镀铝后进行扩散处理，合金层厚度随温度(600～800℃)的升高明显增加，超过800℃时，合金层厚度开始减小。扩散温度对合金层的微观组织和物相有显著影响。600℃扩散的合金层与基体界面平直，界面附近分布有大量的空洞，靠近表面处裂纹较多，合金层由脆性相Fe2Al5组成;700℃扩散界面呈没有规则的波浪形，空洞开始向表面迁移，合金层主要由Fe2Al5相组成;800℃扩散时，合金层厚度达到最大，层内空洞较大，Fe2Al5为主且出现FeAl;当扩散温度升高到900℃时，合金层内无裂纹、空洞，与基体结合良好，合金层为FeAl、α-Fe(Al)和少量的Fe3Al。900℃扩散的合金层质量最佳，冲蚀率明显下降，且表现为典型的塑性材料冲蚀特征。