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不同海域40Cr低合金钢腐蚀行为研究

2021-12-07张彭辉赵建仓丁康康程文华

装备环境工程 2021年11期

张彭辉,赵建仓,丁康康,程文华

(中国船舶重工集团公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护重点实验室,山东 青岛 266101)

40Cr属于中碳调质钢,经适当的热处理可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,具有良好的综合力学性能,可用于制造各种机械零部件及传动轴等,广泛应用于各类移动钻井平台、海上生产平台和海洋工程用船[1-4]。为保障装备的可靠性,其结构材料(如40Cr)在海水浸泡及工况条件下的腐蚀行为要更加关注[5-10]。安丽娟等[11]对40Cr在海水中的应力腐蚀进行了研究,通过在惰性介质(甘油)中进行相同实验对比发现,其在海水中的应力敏感性很小,且断裂以力学为主导的韧性断裂。刘雪健等[12]对40Cr在不同含砂量及流速下的冲刷腐蚀性能进行了模拟研究,结果表明,40Cr抗冲刷腐蚀性能主要受海水流速影 响,在高流速下的耐蚀性明显降低。

目前对40Cr在海水环境中腐蚀研究的侧重点主要偏向力学协同下的机制研究,对材料本身在天然海水环境中的腐蚀行为研究较少。因此,本文选用40Cr钢为研究对象,对其在青岛、舟山和三亚3个海域的腐蚀行为进行研究。

1 试验

1.1 试验材料

试验材料为40Cr低合金钢,其化学成分见表1。

表1 40Cr钢化学成分 Tab.1 Chemical composition of 40Cr steel %

1.2 试验地点

试样投放地点分别位于青岛、舟山、三亚海水环境试验站,各试验站海水的主要环境特征参数列于表2。

表2 试验站海水环境参数 Tab.2 Environmental parameters of test sea area

1.3 测试方法

通过线切割将40Cr钢制成尺寸为200 mm×100 mm× 5 mm的标准试样,按照GB/T 5776—2005《金属和合金的腐蚀 金属和合金在表层海水中暴露和评定的导则》对试样进行除油、标记,然后将试样分别投放于3个试验站的海水全浸区,取样周期为0.5、1、2 a,每个周期投放平行样3片。……

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