DH32船用钢板在模拟极地破冰环境中的冰载荷冲蚀磨损性能研究

作     者：孙士斌 王鑫 康健 胡雄 王东胜 常雪婷 尹衍升 SUN Shibin;WANG Xin;KANG Jian;HU Xiong;WANG Dongsheng;CHANG Xueting;YIN Yansheng

作者机构：上海海事大学物流工程学院上海201306 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 广州航海学院轮机工程学院广东广州510725 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2021年第41卷第4期

页      面：493-502页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0300700) 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开放课题(2020RALKFKT008) 上海市教委曙光计划项目(19SG46) 上海市自然科学基金(17ZR1440900) 科技部国际合作交流项目(CU03-29) 上海工程技术中心计划(19DZ2253100)资助 

主　　题：低温钢 极地破冰环境 冰载荷 冲蚀磨损 冰水比 

摘      要：使用自行设计并加工的低温海冰冲蚀磨损试验机研究了船用低温钢板DH32在模拟极地破冰环境下不同船速条件下的耐海冰冲蚀磨损性能.利用失重法研究了不同转速下的冲蚀磨损失重率,通过扫描电子显微镜和白光干涉显微镜对材料冲蚀磨损后的微观组织形貌和表面3D形貌轮廓进行观察,并讨论了不同冰水比的冰载荷冲蚀磨损-腐蚀机理.结果表明:随着模拟船速的不断增加,DH32钢的冲蚀磨损失重率也随之增大.当转速为3.3 m/s(模拟船速6节)、冰水比为1∶2时,DH32钢样的冲蚀磨损失重率升高幅度最大,达到12%,其在海冰条件下冲蚀磨损以冲蚀磨损坑、犁削、犁沟以及滑坑等失效机理为主.另外,文中还讨论了常温下砂粒冲蚀磨损和不同冰水比的冰载荷冲蚀磨损的对照性,为后续制定与海冰载荷相关的材料冲蚀磨损标准提供数据支持.试验证实,以5.5 m/s在43%(质量分数)石英砂+海水溶液中进行冲蚀磨损试验可以近似模拟2∶1冰水比条件下海冰冲蚀磨损对材料破坏作用.