目的 验证复合钢板的极地低温环境适应性.方法 采用爆炸复合的方法制备低温复合钢板.通过全浸腐蚀试验、间浸腐蚀试验、腐蚀磨损试验、系列温度冲击试验、系列温度动态撕裂试验和全厚度止裂试验,分别评价复合钢板的耐蚀性、耐磨性能、低温断裂性能及止裂性能,并对复合钢板的低温断裂性能及极地低温环境适应性进行分析.结果 全浸腐蚀条件下,复合钢板基层材料的腐蚀速率是复层材料的105倍;间浸腐蚀条件下,复合钢板基层材料的腐蚀速率是复层材料的350倍;全浸和间浸状态下,复层钢板的腐蚀速率均远小于基层钢板,复层材料的耐蚀性远远好于基层材料.模拟海水条件下,复合钢板复层317L不锈钢的磨损量为0.003,基层FH40钢的磨损量为0.75,基层材料的磨损量是复层的250倍,复层材料的耐磨性远远好于基层材料.分析了20组大厚度规格低温钢的韧脆转变特征温度与止裂温度的相关性关系,指出了现有规范与标准以冲击功作为低温钢断裂性能技术指标的局限性,建立了止裂温度与动态撕裂韧脆转变特征温度相关性方程,给出了低温钢极地环境低温服役下的韧脆转变特征温度建议值,确定了复合钢板极地低温环境服役的最低温度.结论 模拟海水环境下,复合钢板复层材料的腐蚀速率和磨损量均远低于基层钢板,采用复层材料+基层材料的设计思路能够有效地解决低温钢极地环境下的腐蚀磨损问题.冲击试验测得的性能无法有效表征大厚度低温钢的实际性能,现有标准和规范以冲击性能表征参量作为低温钢断裂的技术指标值将不能保证低温钢极地环境下服役的安全性,心部动态撕裂韧脆转变温度能够较好地表征低温钢的实际服役性能.

极地环境;复合钢板;耐腐蚀性;耐磨性;断裂性能;技术指标

中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南 洛阳 471023;上海海事大学 海洋科学与工程学院,上海 201306

[1]高珍鹏;宫旭辉;牛佳佳;王东胜;朱官朋-.390 MPa级复合钢板极地低温环境适应性分析)[J].表面技术,2022(06):67-75

低温断裂性能,止裂性能

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