Page 50 - 《摩擦学学报》2021年第4期
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第 41 卷 第 4 期 摩 擦 学 学 报 Vol 41 No 4
2021 年 7 月 Tribology Jul, 2021
DOI: 10.16078/j.tribology.2020091
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
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孙士斌 , 王 鑫 , 康 健 , 胡 雄 , 王东胜 , 常雪婷 , 尹衍升 4
(1. 上海海事大学 物流工程学院，上海 201306;
2. 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;
3. 上海海事大学 海洋科学与工程学院，上海 201306;
4. 广州航海学院 轮机工程学院，广东 广州 510725)
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.
关键词: 低温钢; 极地破冰环境; 冰载荷; 冲蚀磨损; 冰水比
中图分类号: TH117.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2021)04–0493–10
Erosion-Wear Resistance of DH32 Steel under Ice Load in
Simulated Polar Ice-Breaking Environment
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SUN Shibin , WANG Xin , KANG Jian , HU Xiong , WANG Dongsheng ,
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CHANG Xueting , YIN Yansheng 4
(1. School of Logistics Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China
2. State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastern University, Liaoning Shenyang 110819, China
3. School of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China
4. School of Ocean Science and Engineering, Guangzhou Maritime University, Guangdong Guangzhou 510725, China)
Abstract: The anti-ice erosion-wear resistance of the DH32 ship steel at different ship speeds under simulated polar ice-
breaking environment was investigated on a self-designed and processed testing machine. The weight loss rate of the
Received 25 May 2020, revised 10 September 2020, accepted 11 September 2020, available online 28 July 2021.
*Corresponding author. E-mail: xtchang@shmtu.edu.cn, Tel: +86-15216695001.
The project was supported by the National key R & D Program of China (2016YFB0300700), Open Research Fund from the State
Key Laboratory of Rolling and Automation (2020RALKFKT008), Education and Scientific Research Project of Shanghai (CN)
(19SG46), Natural Science Foundation of Shanghai (CN) (17ZR1440900), International Science and Technology Cooperation
Program (CN) (CU03-29) and Shanghai Engineering Technology Research Center Project(19DZ2253100).
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)及上海工程技术中心计划
(19DZ2253100)资助.
