温度对10CrMn2NiSiCuAl极地破冰船用钢板干摩擦行为的影响

采用Bruker UMT-3Tribolab摩擦磨损仪测试了与宝山钢铁股份有限公司共同开发的破冰船用低温钢板10CrMn2NiSiCuAl在不同环境温度下的摩擦磨损性能,利用轮廓扫描仪和扫描电子显微镜表征了磨痕及磨屑的表面形貌,采用电子能谱(EDS)以及X射线衍射谱(XRD)分析了磨屑表面的化学元素及成分,进而推断其磨损机制。结果表明:环境温度对摩擦磨损的性能有显著影响,当环境温度为20℃时,摩擦磨损形式以疲劳失效、氧化磨损和黏着磨损为主,磨痕表面的过渡层能够降低摩擦系数,减少磨损量,表面磨损产物主要为Fe_2O_3和Fe_3O_4;随着环境温度降低至-20℃,磨损机制转变为微切削作用下的磨粒磨损和塑性变形,磨痕表面出现犁沟形貌,磨损产物主要为Fe元素,磨屑的长宽比减小,出现球形磨屑,磨损量急剧增加。

极地船舶新型低温钢板的干摩擦性能

为了探讨极地船舶新型钢板(LTSM)的实用性,采用UMT-3 Tribolab多功能摩擦磨损试验机测试了其摩擦性能,研究了不同载荷下的磨损行为及其磨损机制,并与现役的DH_32型低温高强钢板进行了对比。结果表明:随着载荷的增加,2种钢板的摩擦系数都有所降低,LTSM的磨损率较DH_32的低,磨损后的接触表面硬度比磨损前有增加;当载荷从10 N升高到30 N时,LTSM的磨损机理由黏着磨损转化为磨粒磨损和疲劳磨损,在磨损过程中会发生氧化磨损;磨损过程中氧化层、转移层和磨屑都会对摩擦系数产生影响。

10CrMn2NiSiCuAl船用钢板在3.5% NaCl溶液中的腐蚀性能

为了评测新型极地破冰船用钢板10CrMn2NiSiCuAl在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用失重法、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段,分析了10CrMn2NiSiCuAl船用钢板在模拟海水中的腐蚀特征和表面形貌。结果表明:10CrMn2NiSiCuAl船用钢板腐蚀产物以Fe_3O_4、γ-FeOOH、β-FeOOH为主,腐蚀行为受到金属组织中的珠光体和铁素体的分布及组织中杂质的影响,腐蚀速率随着浸泡时间的增加逐渐降低,表面的腐蚀产物对于腐蚀行为有一定的抑制作用。