Theo quan điểm của sự thất bại nứt của cánh quạt máy nén trong quá trình chạy thử nghiệm động cơ phản lực Động cơ, bài báo này phân tích các đặc điểm về độ bền và độ rung của cánh quạt và kết luận rằng cánh quạt có nguy cơ cộng hưởng trong quá trình vận hành. Độ rung của cánh quạt được đo bằng phương pháp đo không tiếp xúc và ứng suất rung của cánh quạt rôto không có hố ăn mòn đã thu được. Độ tin cậy làm việc của cánh quạt ở trạng thái không ăn mòn đã được xác minh bằng cách thực hiện thử nghiệm mỏi chu kỳ cao của cánh quạt. Ngưỡng mở rộng vết nứt của cánh quạt ở trạng thái ăn mòn đã được đảo ngược theo công thức Pairs và nguyên nhân gây nứt cánh quạt đã được phân tích. Nguyên nhân chính gây ra vết nứt là cánh quạt đầu tiên hình thành các hố ăn mòn, sau đó bị hỏng do mỏi ăn mòn dưới tác động của tải trọng xen kẽ chu kỳ cao. Bài báo này tập trung vào việc cải tiến theo quan điểm quy trình, kiểm soát phạm vi nhiệt độ tôi luyện vật liệu, bổ sung quá trình thấm nhôm vào bề mặt cánh quạt, ngăn ngừa hiệu quả cánh quạt bị hỏng do gãy và cải thiện độ tin cậy làm việc của cánh quạt.

Cánh quạt là một trong những bộ phận quan trọng của động cơ, đảm nhiệm nhiệm vụ quan trọng là chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học. Do tốc độ cao, tải trọng lớn và điều kiện làm việc phức tạp nên dễ bị hỏng trong quá trình vận hành. Thép không gỉ hàng không có độ bền cao, độ dẻo tốt, độ bền và khả năng chống mỏi, giá thành thấp. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không để chế tạo cánh quạt động cơ. Tua bin hơi nước được sử dụng trong máy bay và tàu thủy, do các yếu tố khí tượng trong khí quyển biển, chẳng hạn như nhiệt độ cao, độ ẩm cao, độ mặn cao và nhiều khu vực có sương mù, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hành vi ăn mòn của vật liệu hợp kim thép. Cánh quạt động cơ rất dễ bị ăn mòn ứng suất và ăn mòn mỏi, không chỉ làm giảm hiệu suất của động cơ mà còn làm tăng thời gian và chi phí bảo dưỡng.

Nứt ăn mòn ứng suất thường là gãy giòn xảy ra mà không có bất kỳ biến dạng vĩ mô rõ ràng nào. Một khi đã hình thành, các vết nứt ăn mòn ứng suất mở rộng nhanh hơn các loại ăn mòn cục bộ khác và là loại ăn mòn phá hoại nhất được biết đến cho đến nay. Kết quả thống kê cho thấy nứt ăn mòn ứng suất của thép không gỉ đứng đầu trong số các hỏng hóc gãy, chiếm hơn 50%. Trong nhiều thập kỷ, các học giả trong các lĩnh vực liên quan trên khắp thế giới đã cam kết nghiên cứu về mỏi ăn mòn của các kết cấu thép hợp kim cường độ cao, đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển thực nghiệm và khám phá cơ chế về mỏi ăn mòn của các kết cấu như vậy. Ví dụ, Liu và cộng sự đã nghiên cứu các đặc tính mỏi ăn mòn của thép cường độ cao 38CrMoAl và phát hiện ra rằng hư hỏng do ăn mòn sẽ xuất hiện đầu tiên ở vùng dẻo cục bộ của mẫu vật, đẩy nhanh quá trình bắt đầu các vết nứt mỏi. Guo Hongchao đã nghiên cứu hiệu suất mỏi của thép cường độ cao Q690 trong môi trường ăn mòn và phát hiện ra rằng giới hạn mỏi giảm 30.15% và 38.89% khi chu kỳ ăn mòn lần lượt là 60 ngày và 100 ngày. Jing Yongzhi đã tóm tắt các nghiên cứu có liên quan về lớp phủ bảo vệ cánh quạt động cơ phục vụ trong môi trường biển và tóm tắt khái niệm thiết kế lớp phủ bảo vệ cánh quạt.

Hướng đến hiện tượng gãy do ăn mòn ứng suất của cánh rôto giai đoạn đầu của máy nén trong quá trình chạy thử một loại động cơ nhất định, bài báo này đã phân tích đặc điểm ứng suất và rung động ở trạng thái ổn định trong phạm vi làm việc của cánh và kết luận rằng cánh có nguy cơ cộng hưởng dưới tốc độ chậm; thực hiện thử nghiệm giám sát rung động của cánh dựa trên phép đo biến dạng không tiếp xúc và thu được ứng suất rung của cánh rôto không có hố ăn mòn; kết hợp với kết quả đo của thử nghiệm mỏi chu kỳ cao của cánh, độ tin cậy làm việc của cánh ở trạng thái không ăn mòn đã được xác minh; công thức Pairs đã được sử dụng để đảo ngược ngưỡng mở rộng vết nứt của cánh ở trạng thái ăn mòn và nguyên nhân gây ra vết nứt của cánh đã được phân tích. Kết quả phân tích phù hợp với kết luận của phân tích gãy, xác minh hiệu quả của phân tích. Các biện pháp bảo vệ tương ứng đã được thực hiện và tính khả thi của các biện pháp đã được xác minh thông qua các thí nghiệm.

1 Tổng quan về lỗi
Đĩa cánh quạt giai đoạn một và cổ trục trước của máy nén động cơ tua bin phản lực được tích hợp, sử dụng khuôn thép chịu nhiệt 1Cr12Ni2WMoVNb và gia công CNC tích hợp. Sau khoảng 177 giờ chạy thử, phát hiện tất cả các cánh quạt đều có các hố phân bố không đều với nhiều kích thước khác nhau từ gốc đến đầu cánh quạt, và một cánh quạt bị nứt. Chiều dài vết nứt khoảng 8.3 mm, nằm gần mép cửa vào, cách tấm cạnh khoảng 4.8 mm, hình dạng của cánh quạt bị nứt được thể hiện trong Hình 1.
Hình thái vĩ mô của vùng nguồn gãy được thể hiện trong Hình 2, trong đó có thể thấy các cung mỏi và gờ xuyên tâm điển hình. Vùng nguồn có màu đen trong khoảng 0.2 mm, cho thấy có sản phẩm ăn mòn trong vùng nguồn. Vùng mở rộng có màu xám đen và vàng nhạt, và có thể thấy một số lượng lớn các cung mỏi.

2 Phân tích nguyên nhân
Để làm rõ hơn nguyên nhân và cơ chế hỏng hóc, phân tích độ bền tĩnh, phân tích độ rung, phân tích độ mở rộng vết nứt và phân tích gãy đã được thực hiện trên cánh rotor giai đoạn đầu của máy nén.

2.1 Phân tích sức mạnh tĩnh
Theo đặc điểm cấu trúc đối xứng tuần hoàn của cánh quạt cấp một của máy nén, thân đĩa 1/31 và một cánh quạt hoàn chỉnh được lấy làm mô hình tính toán, và phân tích độ bền tĩnh được thực hiện bằng nền tảng phần mềm ANSYS. Các bậc tự do theo trục và chu vi của các nút lỗ bu lông của web đã được hạn chế và tải trọng đã tính đến nhiệt độ, tốc độ và lực khí động học. Các điều kiện biên đối xứng tuần hoàn đã được áp dụng trên bề mặt đối xứng tuần hoàn. Mô hình phần tử hữu hạn được thể hiện trong Hình 3 và phân bố ứng suất của thân cánh quạt dưới trạng thái làm việc tối đa được thể hiện trong Hình 4. Kết quả tính toán cho thấy ứng suất ở vùng giữa của gốc sau cánh quạt là lớn nhất và ứng suất tại điểm bắt đầu nứt của cánh quạt tương đối thấp, đáp ứng được yêu cầu thiết kế về độ bền.

2.2 Phân tích rung động
Phân tích mô thức của cánh rôto giai đoạn đầu của máy nén đã được thực hiện. Chế độ rung bậc nhất và phân bố ứng suất rung tương đối của cánh được thể hiện trong Hình 5. Có thể thấy từ Hình 5 rằng vị trí của ứng suất rung cực đại bậc nhất trùng với vị trí của vết nứt cánh. Biểu đồ tốc độ cộng hưởng của cánh được thể hiện trong Hình 6.

Trong đó, các thứ tự kích thích cần phân tích là: K = 1, 2, 3, 4, tương ứng với độ méo luồng khí vào và kích thích bậc thấp của động cơ; số lượng cánh dẫn hướng giai đoạn trước là 38, số lượng cánh dẫn hướng giai đoạn sau là 52. Như thể hiện trong Hình 6, trong phạm vi tốc độ vận hành của động cơ, có một điểm cộng hưởng giữa đường kích thích K = 3 lần và đường tần số tự nhiên bậc nhất của cánh. Tốc độ vận hành của động cơ tương ứng là tốc độ chậm, điểm cộng hưởng nằm dưới tốc độ chậm và biên độ cộng hưởng là 5.4%.

Để xác minh rủi ro cộng hưởng bậc nhất của cánh quạt dưới sự kích thích K=3 lần, độ rung của cánh quạt cấp một của máy nén được đo bằng hệ thống đo độ rung cánh quạt không tiếp xúc. Các cánh quạt cấp một của máy nén được kiểm tra trước khi thử nghiệm và không phát hiện thấy vết ăn mòn nào.
Để đo ứng suất rung tối đa có thể xảy ra ở cánh quạt trong phạm vi bao phủ, quá trình chạy thử đã xem xét sự kết hợp của các góc mở cánh dẫn hướng khác nhau và các điều kiện nhiệt độ đầu vào, và tổng cộng đã thực hiện 6 thử nghiệm trạng thái kết hợp. Phổ thử nghiệm tốc độ được thể hiện trong Hình 7.

Nguyên lý cơ bản của thử nghiệm biến dạng không tiếp xúc được chia thành hai bước: bước đầu tiên là thử nghiệm giá trị biên độ đầu cánh quạt trong điều kiện cộng hưởng theo điều kiện làm việc thực tế của cánh quạt; bước thứ hai là tính toán kết quả biến dạng của điểm đo biến dạng cần thiết tại cộng hưởng dựa trên mối quan hệ chuyển đổi giữa biến dạng cánh quạt và biên độ đầu cánh quạt. Kết quả dịch chuyển rung động, tốc độ cộng hưởng và tần số của cánh quạt trong quá trình tăng tốc chu kỳ đầu tiên ở trạng thái 1 được thể hiện trong Hình 8. Trục ngang trong hình là số cánh quạt, và trục dọc là dịch chuyển, tốc độ cộng hưởng và tần số cộng hưởng từ trên xuống dưới. Ứng suất rung động bậc nhất của cánh quạt thu được sau khi chuyển đổi được thể hiện trong Bảng 1.

Tham khảo HB 5277-84, giới hạn mỏi rung chu kỳ cao của lưỡi được đo bằng phương pháp nâng và thu được 15 dữ liệu hợp lệ. Giá trị giới hạn mỏi 107 chu kỳ-3σ của lưỡi với giới hạn sai số 5% (tức là mức độ tin cậy 95%, tỷ lệ sống sót 99.73%) là 485MPa. Phân tích dự trữ mỏi chu kỳ cao sử dụng giá trị giới hạn mỏi-3σ của lưỡi được thể hiện trong Hình 9, trong đó tung độ là ứng suất rung và trục hoành là ứng suất trạng thái ổn định. Như có thể thấy trong Hình 9, ứng suất rung tại vết nứt của lưỡi được phân bố bên dưới đường cong Goodman với dự trữ mỏi là 1.7 và dự trữ mỏi chu kỳ cao được tính toán bằng cách sử dụng ứng suất rung tối đa là 5.2, do đó lưỡi sẽ không bị hư hỏng mỏi chu kỳ cao.

2.3 Phân tích sự lan truyền vết nứt
Để xác định xem lưỡi dao có bị lan truyền mỏi dưới tác động của tải trọng xen kẽ chu kỳ cao hay không, hiện nay người ta tiến hành phân tích sự lan truyền vết nứt của lưỡi dao.
Quy luật phát triển vết nứt mỏi được thể hiện ở Hình 10. Có thể thấy từ Hình 10 rằng có ba vùng giữa tốc độ phát triển vết nứt mỏi da/dN và hệ số cường độ ứng suất ΔK.
a) Vùng thứ nhất là giai đoạn phát triển vết nứt mỏi chậm. Có giá trị ngưỡng phát triển vết nứt mỏi là ΔKth. Khi ΔK thấp hơn ΔKth, vết nứt mỏi không phát triển hoặc phát triển cực kỳ chậm;
b) Sự phát triển vết nứt mỏi ở vùng thứ hai tuân theo định luật hàm lũy thừa. Tốc độ phát triển vết nứt mỏi da/dN có thể được biểu thị bằng hàm lũy thừa của biên độ hệ số cường độ ứng suất ΔK. Công thức Paris được sử dụng rộng rãi để biểu thị nó;
c) Vùng thứ ba là giai đoạn phát triển nhanh. Khi vết nứt phát triển chậm gần hoặc đạt đến KIC (1 – R), vết nứt phát triển nhanh. Như có thể thấy từ Hình 1, vết nứt cánh bắt đầu từ hố ăn mòn và sự phát triển vết nứt mỏi được tạo ra ở khu vực cục bộ gần mũi hố ăn mòn. Phân tích rung động cho thấy ứng suất rung bậc nhất tại vết nứt cánh là ứng suất kéo dọc theo cạnh nạp và vết nứt ban đầu thuộc về vết nứt kiểu chữ I. Trường ứng suất và trường dịch chuyển gần mũi vết nứt kiểu chữ I có thể được đơn giản hóa như sau: Xem công thức (1) và (2) trong hình.
Trong đó: KI là hệ số cường độ ứng suất của đầu vết nứt loại I; r là bán kính cực của đầu vết nứt trong tọa độ cực; fij(I) (θ) và g(ijI) (θ) lần lượt là hàm ứng suất và hàm dịch chuyển.
Theo cơ học gãy đàn hồi tuyến tính, biểu thức của hệ số cường độ ứng suất như thể hiện trong công thức (3), trong đó: Δσ là biên độ ứng suất; a là kích thước vết nứt; Y là hệ số hình dạng. Vì hình dạng của hố ăn mòn gần giống với vết nứt bề mặt hình elip nên hệ số hình dạng Y được lấy là 1.12. Biến đổi công thức (3) để thu được (4).
Trong đó: a0 là kích thước vết nứt quan trọng đối với nứt mỏi. Nếu kích thước vết nứt nhỏ hơn a0, nứt mỏi sẽ không xảy ra ở cánh.
Đối với thép martensitic, Barsom thu được mối quan hệ thực nghiệm sau (5). Trong đó: R là tỷ số ứng suất. Nghĩa là khi tỷ số ứng suất tăng, giá trị ngưỡng của hệ số cường độ ứng suất của thép martensitic sẽ giảm.

Dữ liệu mẫu của ứng suất rung được đo được phân tích thống kê và phân phối tần suất ứng suất rung của cánh quạt được phân tích. Biểu đồ tần suất ứng suất rung được thể hiện trong Hình 11. Như thể hiện trong Hình 11, phân phối ứng suất rung tuân theo phân phối chuẩn và đường cong khớp tuân theo phân phối X~N (36.86, 323.336). Giá trị ứng suất rung +3σ (tức là mức độ tin cậy 95%, tỷ lệ sống sót 0.13%) được tính là 88 MPa.

Dựa trên giá trị ứng suất rung +3σ và ứng suất trạng thái ổn định ở tốc độ cộng hưởng của cánh, tỷ lệ ứng suất R tại thời điểm bắt đầu nứt của cánh được tính là 0.2. Từ công thức (5), có thể tính được giá trị ngưỡng của hệ số cường độ ứng suất ΔKth tương ứng với tỷ lệ ứng suất R là 0.2 là 5.31 MPa·m1/2. Từ công thức (4), có thể tính được kích thước vết nứt quan trọng a0 của nứt mỏi là 0.23 mm. Độ sâu của hố ăn mòn được đo toàn diện là 0.25 mm. Từ phép tính trên, có thể thấy rằng khi ứng suất rung lấy giá trị +3σ, độ sâu của hố ăn mòn có thể đạt đến kích thước vết nứt quan trọng và vết nứt sẽ mở rộng. Vì phân bố ứng suất rung tuân theo phân phối chuẩn, nên phần ứng suất rung nhỏ hơn giá trị +3σ không thể đáp ứng các điều kiện để vết nứt mở rộng. Phân tích cho thấy điều này liên quan đến việc giảm các tính chất vật liệu sau khi cánh bị ăn mòn.

Do môi trường ăn mòn sẽ làm giảm hệ số cường độ ứng suất của vật liệu kim loại, khiến lưỡi dao dễ bị nứt hơn, nên biên độ hệ số cường độ ứng suất này được gọi là giá trị ngưỡng biên độ hệ số cường độ ứng suất mỏi ăn mòn, được biểu thị bằng ΔKthCF. Bây giờ giá trị ngưỡng hệ số cường độ ứng suất của lưỡi dao trong môi trường ăn mòn bị đảo ngược. Giả sử kích thước vết nứt quan trọng của lưỡi dao là 0.25 mm, giá trị trung bình của ứng suất rung là 36.86 MPa và công thức (3) được sử dụng để tính giá trị ngưỡng hệ số cường độ ứng suất của lưỡi dao trong môi trường ăn mòn là 2.31MPa·m1/2. Phân tích cho thấy môi trường ăn mòn làm giảm giá trị ngưỡng của hệ số cường độ ứng suất của lưỡi dao. Khi hệ số cường độ ứng suất tại điểm bắt đầu nứt của lưỡi dao đạt đến giá trị ngưỡng của sự mở rộng vết nứt trong môi trường ăn mòn, vết nứt mỏi ăn mòn bắt đầu, sau đó xảy ra sự mở rộng mỏi.

2.4 Phân tích đứt gãy
Phân tích gãy của lưỡi dao bị nứt cho thấy hình thái vi mô của vùng nguồn gãy trong Hình 12. Có thể thấy các đặc điểm liên hạt điển hình trong vùng nguồn và hình thái hố ăn mòn mịn có thể thấy trên bề mặt hạt. Hình thái vi mô gãy được thể hiện trong Hình 13. Vết nứt kéo dài về phía mép xả và có thể thấy các đặc điểm dải mỏi điển hình trước, trong và sau khi kéo dài.

Một mẫu kim loại học được cắt từ lưỡi dao bị nứt song song với hướng vết nứt. Mẫu được mài và đánh bóng để quan sát cấu trúc vi mô. Hình thái được thể hiện trong Hình 14. Như có thể thấy trong Hình 14, có thể thấy một số lượng lớn các vết nứt giữa các hạt trên mép nạp của lưỡi dao bị nứt. Độ sâu vết nứt tương đối nông, khoảng 0.25mm và có thể thấy các đặc điểm nứt giữa các hạt mịn gần ranh giới hạt, cho thấy các hố trên mép nạp của lưỡi dao là do ăn mòn.

Phân tích phổ năng lượng tại ranh giới hạt cho thấy vùng nguồn nứt chủ yếu chứa các nguyên tố ăn mòn như O, S và C, và cũng có một lượng nguyên tố O nhất định trong vùng giãn nở. Ngoài ra còn có các nguyên tố ăn mòn như S và O trong các vùng hố và bề mặt khác của lưỡi dao, xem Bảng 2.

Kết quả phân tích gãy cho thấy các hố trên cạnh vào của lưỡi dao và khu vực nguồn gãy dọc theo thớ là do ăn mòn. Theo quan điểm về mức độ hư hỏng do ăn mòn và vị trí nứt, khu vực nguồn nứt về cơ bản gần với gốc lưỡi dao, cho thấy độ giãn dài mỏi của lưỡi dao không chỉ liên quan đến mức độ hư hỏng do ăn mòn bề mặt mà còn liên quan đến ứng suất rung tương đối lớn mà vị trí này chịu trong quá trình vận hành. Lưỡi dao đầu tiên có thể bị nứt do ăn mòn dọc theo thớ, sau đó xảy ra hiện tượng giãn dài mỏi dưới tác động của ứng suất làm việc.

3 Phân tích nguyên nhân toàn diện

Nguyên nhân gây ra hỏng hóc và gãy cánh quạt được tóm tắt như sau: cánh quạt thường hoạt động ở vùng ven biển và vùng đất liền ẩm ướt và nóng. Không khí có chứa hàm lượng cao các chất ăn mòn như lưu huỳnh và clo, giá trị pH thấp. Dưới tác động của môi trường, cánh quạt trước tiên bị ăn mòn, và các hố và lỗ không đều được hình thành trên mép cửa gió vào. Sự hình thành các hố ăn mòn tạo ra sự tập trung ứng suất cục bộ, do đó các vết nứt mỏi ăn mòn của cánh quạt bắt nguồn từ các hố ăn mòn.

Ăn mòn làm yếu đáng kể lực liên kết giữa các hạt vật liệu và làm giảm giá trị ngưỡng của hệ số cường độ ứng suất của vật liệu. Dưới tác động của ứng suất rung chu kỳ cao, các hố ăn mòn bắt đầu chuyển thành các vết nứt. Khi giá trị hệ số cường độ ứng suất của vết nứt tương đương tại hố ăn mòn của cánh đạt đến giá trị ngưỡng của hệ số cường độ ứng suất để mở rộng các vết nứt mỏi ăn mòn, các vết nứt mỏi ăn mòn bắt đầu. Sau đó, dưới tác động kết hợp của môi trường ăn mòn và tải trọng xen kẽ chu kỳ cao, các vết nứt mỏi ăn mòn được thúc đẩy mở rộng và cuối cùng gây ra sự hỏng hóc mỏi ăn mòn của cánh.

4 Biện pháp cải tiến và xác minh

4.1 Các biện pháp cải tiến
Vì cánh quạt đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cấu trúc và khí động học về mặt thiết kế cấu trúc nên hai cải tiến sau đây được xem xét theo góc độ quy trình:
a) Trong quá trình rèn, nhiệt độ ram được kiểm soát để nâng cao khả năng chống ăn mòn của vật liệu;
b) Quá trình alumin hóa ở nhiệt độ thấp được thêm vào bề mặt lưỡi dao để cải thiện khả năng chống ăn mòn của lưỡi dao.

4.2 Kiểm tra các biện pháp
Để xác minh hiệu quả của các biện pháp, các thử nghiệm ăn mòn phun muối trên các mẫu vật liệu tương tự đã được thực hiện. Theo yêu cầu của GJB150.11A-2009[19], các mẫu vật đã được thiết kế và các kích thước được thể hiện trong Hình 15. Ba mẫu vật được tôi luyện ở 590℃ mà không alumin hóa, ba mẫu vật được tôi luyện ở 580℃ mà không alumin hóa và ba mẫu vật được tôi luyện ở 580℃ có alumin hóa đã được thực hiện để thử nghiệm ăn mòn phun muối và ảnh hưởng của quá trình alumin hóa và nhiệt độ tôi luyện đến khả năng chống ăn mòn phun muối của vật liệu 1Cr12Ni2WMoVNb đã được khám phá. Các thông số thử nghiệm của quy trình thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 3 và hình dạng của mẫu thử sau 96 giờ ăn mòn phun muối được thể hiện trong Hình 16.

Kết quả thử nghiệm cho thấy khả năng chống ăn mòn của mẫu tôi luyện ở nhiệt độ 580℃ tốt hơn đáng kể so với mẫu tôi luyện ở nhiệt độ 590℃; lớp nhôm hóa làm chậm đáng kể quá trình ăn mòn của chất nền và có tác dụng chống ăn mòn do phun muối.
Sau khi thực hiện các biện pháp cải tiến nêu trên, các cánh quạt của động cơ đã hết tuổi thọ sử dụng đã được tháo rời và kiểm tra, không xảy ra hiện tượng ăn mòn hoặc gãy, điều này cho thấy các biện pháp đã được xác minh là có hiệu quả.

Kết luận

Các nghiên cứu liên quan đã được thực hiện về sự ăn mòn và gãy của cánh quạt trong quá trình thử nghiệm một loại động cơ nhất định và có thể rút ra những kết luận sau:

Theo phân tích mô phỏng, có thể thấy rằng các cánh quạt có cộng hưởng dưới tốc độ chậm; theo kết quả đo độ biến dạng không tiếp xúc của toàn bộ máy và kết quả đo thử nghiệm mỏi chu kỳ cao của các cánh quạt, có thể chứng minh rằng các cánh quạt hoạt động đáng tin cậy ở trạng thái không bị ăn mòn.

Nguyên nhân chính gây ra gãy là lưỡi dao bị ăn mòn trước, và sự ăn mòn làm giảm ngưỡng mở rộng vết nứt mỏi của vật liệu. Khi giá trị hệ số cường độ ứng suất của vết nứt tương đương tại hố ăn mòn của lưỡi dao đạt đến giá trị ngưỡng hệ số cường độ ứng suất của sự mở rộng vết nứt mỏi ăn mòn, vết nứt mỏi ăn mòn bắt đầu, và sau đó xảy ra sự cố mỏi dưới tác động của tải trọng xen kẽ chu kỳ cao. Ảnh hưởng của sự ăn mòn đến ngưỡng mở rộng vết nứt mỏi liên quan đến môi trường ăn mòn, tổ chức và tính chất của vật liệu, nhiệt độ, tỷ lệ ứng suất và dạng tải, tương đối phức tạp và cần nghiên cứu sâu hơn.

Cần phải chú ý đến khái niệm thiết kế của lưỡi lớp phủ bảo vệVí dụ, quá trình alumin hóa nhiệt độ thấp có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của lưỡi dao. Tuy nhiên, quá trình alumin hóa nhiệt độ thấp có thể ảnh hưởng đến các thông số như ngưỡng mở rộng vết nứt và mức độ ảnh hưởng của nó đòi hỏi phải nghiên cứu sâu thông qua các thí nghiệm có liên quan.