高强度海工钢EH47模拟海洋大气腐蚀行为研究
2021-12-01王建涛曹将栋仇潞贾立校龙进军
王建涛,曹将栋,仇潞,贾立校,龙进军
(江苏航运职业技术学院,江苏 南通 226010)
超大型集装箱船(ULCS)由于对钢材强度和止裂性能要求极高,船型开发难度较大,具有高新技术、高附加值的特点,其核心技术长期被日本和韩国垄断[1]。EH40/47钢是ULCS船用新一代超强度钢材,主要应用在舱口围、主甲板、舷顶列板等位置。它的屈服强度大于460 MPa,抗拉强度大于550 MPa,并且−10 °C下的止裂韧性Kca= 8000 N/mm3/2[2-4]。在ULCS营运过程中,EH40/47钢主要使用环氧油漆进行防护,但因集装箱绑扎件撞击等原因造成油漆脱离,使部分EH40/47钢直接暴露在高温高盐和干湿交替的海洋环境中,进而产生腐蚀,降低了EH40/47的强度和止裂性能。
H.Zhang等[5]研究过EH47钢在海水中的腐蚀规律,但有关EH47钢在高盐高湿的海洋大气环境中腐蚀行为的报道较少。本文在实验室模拟ULCS强力甲板、舱口围板和舷顶列板所处的海洋环境,对EH47钢试样进行了中性盐雾(NSS)试验和电化学试验,探讨了EH47钢在中性盐雾环境下的腐蚀规律,为ULCS合理选择防腐蚀技术提供理论基础。
1 实验
1.1 材料
EH47钢由南通中远川崎船厂(COSCO-KHI)提供,采用红外荧光光谱法(FIR)测得其成分(以质量分数计)为:C 0.081%,Si 0.309%,Mn 1.332%,P 0.006%,S 0.004%,Al 0.025%,Nb 0.034%,Ti 0.014%,Cr 0.198%,余量为Fe。先采用金刚石线将基材切割成10 mm × 10 mm × 5 mm或5 mm × 5 mm × 0.8 mm, 然后依次使用500#、1000#和1200#金相砂纸打磨至表面粗糙度小于10 μm,最后采用金刚石抛光液抛光至表面粗糙度小于1 μm。
1.2 中性盐雾试验
中性盐雾试验按照GB/T 10125–2012《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行,采用无锡科隆KLSP-100盐雾试验箱(体积0.4 m3)。盐雾溶液是pH = 7.2的3.5% NaCl溶液,每80 cm2面积的盐雾沉降量为1.0~2.0 mL/h,室内温度(35 ± 2) °C,相对湿度为70%,试验时间为24、48、72和96 h。……
