水轮机过流部件使用的金属材料在恶劣的运行工况下遭受了严重的损坏，从而极大的影响了水轮机的正常运行，造成巨大的经济损失。解决水轮机过流部件多相流损伤问题是发展水利水电事业的一项极为重要的任务。0Cr13Ni5Mo不锈钢目前广泛使用于水轮机等水利机械中，但其使用寿命仍不能令人满意，所以本课题对其进行精炼并调整成分，以期改进其性能，延长水轮机使用寿命，解决水轮机过流部件多相流的损伤问题。 选择目前水轮机用金属材料0Cr13Ni5Mo不锈钢及其精炼合金作为研究对象，以0Cr13Ni4Mo不锈钢作为对比材料，在蒸馏水和模拟长江水介质中，利用超声振荡空蚀设备、电化学测试系统和旋转圆盘仪对实验材料进行了空蚀和冲蚀的单元和组合多相流损伤实验及空蚀和腐蚀交互作用实验，应用失重法、显微金相和硬度及扫描电镜研究了材料空蚀和冲蚀单元和组合多相流损伤机理，探讨了空蚀、腐蚀和冲蚀磨损间的交互作用。 研究结果表明：经过精炼工艺改进后的0Cr13Ni5Mo不锈钢晶粒内部的铁素体组织得到了细化，机械性能得到提高，其抗空蚀、冲蚀和多相流损伤能力明显高于原合金和0Cr13Ni4Mo不锈钢。在腐蚀介质中存在电化学腐蚀和空蚀的相互促进作用，造成的破坏比空蚀和腐蚀二者单独作用产生的破坏的总和大的多，空蚀和冲蚀之间也存在相互促进作用，在水轮机用马氏体不锈钢的多相流损伤行为中起加剧破坏的作用。通过对三种不锈钢材料的失重曲线及表面和截面损伤形貌的分析，提出了马氏体不锈钢材料的空蚀机制，试验材料在水中空化溃灭产生的冲击波(或微射流)所引起的脉冲应力的破坏作用下，组织中的各相产生塑性变形，随着空蚀破坏的继续进行，脉冲应力不断增加，材料表面形成了均匀分布的空蚀微坑，空蚀破坏从铁素体开始，而后扩展到整个材料表面。同时给出多相流损伤机制，材料表面同时受到空蚀和冲蚀磨损的破坏作用，由于受空泡溃灭的扰流作用，固体颗粒在不同攻角下对材料表面进行磨损，加剧了破坏。