Page 58 - 《摩擦学学报》2021年第4期

第 4 期 孙士斌, 等: 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 501

10 μm 10 μm

100 μm 100 μm

(a) 3 h (b) 15 h

Fig. 10 SEM micrographs of DH32 steel after immersion in seawater for 3 and 15 h
图 10 海水浸泡3和15 h后DH32的表面形貌的SEM照片

10 μm 10 μm

100 μm 100 μm

(a) 1.1 m/s (b) 5.5 m/s

Fig. 11 SEM micrographs of DH32 steel after 15 h erosion-wear test at different speed in ice-water mixture
图 11 冰水比为2∶1时不同速度下冲蚀磨损15 h后DH32钢的表面形貌的SEM照片

6 程中，腐蚀都与冲蚀磨损交互影响，二者共同作用，加
5
剧了材料表面失效现象.
4 3 室温下的海水砂粒冲蚀磨损与冰水比为2∶1的海
log|I|/(A/cm 2 ) 2 1 冰载荷冲蚀磨损钢样的腐蚀电位相接近，综合表面形

貌结果及冲蚀磨损失重结果，推断可将转速为5.5 m/s
−1 0 Room temperature 时常温海砂冲蚀磨损测定结果作为衡量2∶1浮冰比例
−2 Ice water ratio1:2
Ice water ratio1:1
−3 Ice water ratio2:1 情况下低温船舶冰区冰载荷航行失效行为的评价指标.

−4
−1.5 −1.0 −0.5 0.0 0.5 3 结论
E(vs SCE)/V

Fig. 12 Polarization curves of DH32 steel after erosion-wear a. 使用的模拟海冰船舶航行环境可考察低温船
test at a speed of 5.5 m/s under different ice/water ratios
用钢板DH32的海冰冲蚀磨损性能，常温海砂冲蚀磨
图 12 转速为5.5 m/s的钢样在不同海水/海冰环境中 损测定结果可能与海冰冲蚀磨损有一定的比拟关系，
极化曲线
有望作为低温冰载荷航行失效行为的评价指标.
钢样腐蚀电流密度也均有所增大，常温下砂粒冲蚀磨 b. 无论常温海水还是低温海冰环境中，随着转速
2
损后的腐蚀电流为0.645 A/cm ，而冰水比为1∶2、1∶1、 的增加，DH32钢的冲蚀磨损失重率也随之增大，尤其
2∶1三种环境下的冰载荷冲蚀磨损后的腐蚀电流逐渐 当转速增加到3.3 m/s(模拟船速6节)时，钢样的冲蚀磨
2
增加，分别为0.373、0.462 和0.536 A/cm . 对照图8(c) 损失重率的升高幅度更加明显.
和图9(c)，可以看出无论在低速或是高速冲蚀磨损过 c. 常温下砂粒海水冲蚀磨损造成的DH32钢样的