人工海水溶液中系泊链钢的腐蚀磨损行为

目的以CM490钢为研究对象,定量探究海洋环境下系泊链钢摩擦磨损和电化学腐蚀之间的耦合作用。方法利用科斯特CS2350电化学工作站和Rtec摩擦磨损试验机开展CM490系泊链钢在人工海水环境下的腐蚀摩擦磨损实验。通过分析极化曲线、开路电位、摩擦因数、表面形貌及元素分布,定量分析电化学腐蚀体积损失量和摩擦磨损体积损失量,揭示腐蚀、摩擦磨损之间的交互作用机理。结果CM490钢材料总体积损失速率随载荷增加而提高,在20、50、80 N下分别为4.2×10^(−2)、6.5×10^(−2)、7.9×10^(−2) mm^(3)/h;开路电位峰值随着载荷增加而增高,80 N下峰值最大,增幅约为0.095 V,表明腐蚀磨损产物与基体间存在电位差,形成电偶腐蚀以致加深材料的腐蚀程度;磨痕区域腐蚀磨损损失为材料失重主体,其损失量约占总损失量的95.80%~96.82%;腐蚀和磨损的交互作用显著促进材料损失,占磨痕区总失重量的47.14%~49.37%;腐蚀对摩擦磨损损失的促进量占腐蚀磨损交互作用量的98.32%~98.65%,表明交互作用损失主要表现为腐蚀对摩擦磨损损失的促进;由于磨损过程中的位错等缺陷和电偶腐蚀,摩擦产生的影响加深了未磨损区域腐蚀程度。结论CM490钢表面腐蚀和摩擦磨损产生的交互作用增大了磨损接触区域的材料损失速率,其中载荷对CM490钢表面产生的形变、腐蚀磨损所生成产物引起的电偶腐蚀,都对未磨损区域产生明显的腐蚀促进。为保障系铂链在海洋工程设备中的可靠性和长时间服役提供理论支撑。

St52-3Mod替代材料的热处理试验研究

选取了Q345B、CM490作为St52-3Mod的备选材料,通过对这两种材料经不同参数的热处理试验后,进行了力学性能分析,判定以上这两种材料能否替代标准号为DIN EN 10025-2中的St52-3Mod材料。结果表明:Q345B、CM490这两种材料的力学性能与标准DIN EN 10025-2中的St52-3Mod材料有较大的差异,因此,选择普通的Q345B或CM490材料替代St52-3Mod材料存在很大的风险,此试验过程对寻找替代材料具有借鉴意义。