中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(1): 69-76 DOI: 10.11902/1005.4537.2022.013

研究报告

317L/FH40复合板在不同温度下摩擦-腐蚀耦合作用机理研究

孙士斌1, 赵子铭1, 高珍鹏2, 宫旭辉2, 王东胜3, 强强1, 常雪婷,3

1.上海海事大学物流工程学院 上海 201306

2.中国船舶重工集团第七二五研究所 洛阳 471000

3.上海海事大学海洋科学与工程学院 上海 201306

Friction-corrosion Performance of Steels and Their Welding Zone for Composite Plate of 317L Stainless Steel/FH40 Low-temperature Marine Steel in Simulated Sea Waters at Different Temperatures

SUN Shibin1, ZHAO Ziming1, GAO Zhenpeng2, GONG Xuhui2, WANG Dongsheng3, QIANG Qiang1, CHANG Xueting,3

1.Logistics Engineering College, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China

2.Luoyang Ship Material Research Institute, Luoyang 471000, China

3.School of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China

通讯作者: 常雪婷,E-mail:xtchang@shmtu.edu.cn,研究方向为海工与船舶用钢研发与应用

收稿日期: 2022-01-09   修回日期: 2022-02-14  

基金资助: 上海市科委技术标准项目.  21DZ2205700
上海市教委“曙光”计划.  19SG46
科技部国际合作交流项目.  CU03-29
上海深海材料工程技术中心项目.  19DZ2253100

Corresponding authors: CHANG Xueting, E-mail:xtchang@shmtu.edu.cn

Received: 2022-01-09   Revised: 2022-02-14  

Fund supported: Technical Standard Project of Shanghai Science and Technology Commission.  21DZ2205700
"Dawn" Plan of Shanghai Municipal Education Commission.  19SG46
International Cooperation and Exchange Project of the Ministry of Science and Technology.  CU03-29
Shanghai Deep Sea Material Engineering Technology Center.  19DZ2253100

作者简介 About authors

孙士斌,男,1982年生,博士,副教授

摘要

针对在极地环境使用的特殊海水-海冰摩擦-腐蚀耦合作用环境,使用UMT-2型多功能摩擦磨损实验机分别测试了新型FH40级低温钢板、抗海水腐蚀性能优异的317L不锈钢以及两种钢板焊接部位在不同条件下的往复摩擦-腐蚀耦合行为;使用金相显微镜、白光干涉仪以及扫描电子显微镜表征了钢样的显微组织形貌和磨痕形貌。结果表明:随着环境温度从20 ℃降低到-20 ℃,FH40钢及焊缝处的摩擦系数和磨损量都明显增加,而317L不锈钢变化不大;值得关注的是,在海水环境中进行摩擦测试时,可见317L不锈钢的整体损失量远远低于FH40钢及焊缝处的,证明317L不锈钢可应用于极地破冰船船体外表面。另外,使用电化学阻抗、极化技术测试了钢材耐蚀性能,以期确定低温环境对复合钢板耐蚀性的影响。结果证明复合板焊缝处在常温及低温条件下,腐蚀速率皆低于FH40低温钢,两种钢板复合仍保持良好耐蚀性。

关键词: 不锈钢 ; 低温钢 ; 摩擦磨损 ; 低温 ; 不锈钢复合板

Abstract

The performance of friction and corrosion of FH40 steel, 317L stainless steel and their welding zone of the explosive formed composite plate of FH40 steel/317L stainless steel was studied via UMT-2 multifunctional friction-wear tester with a grinding ball of alumina (Al2O3) in simulated environments of sea water and sea ice, respectively at different temperatures. Their microstructure and wear morphology were characterized by metallographic microscope, white light interferometer and scanning electron microscope. The results showed that with the decrease of temperature, from 20 ℃ to -20 ℃, the friction coefficient and wear loss of FH40 steel and the welding zone increase significantly, while 317L stainless steel changed only little. It should be emphasized on that the wear and corrosion loss of 317L stainless steel is much lower than that of FH40 steel and the welding zone in sea water, which confirmed the feasibility of 317L stainless steel as the shell material for icebreaker. In addition, the corrosion resistance of the steels was also assessed by means of measurements of electrochemical impedance and polarization curves in order to determine the effect of low temperature environment on the corrosion resistance of composite steel plate. The results showed that the corrosion rate of the welding zone was lower than FH40 steel both at room temperature and low temperature.

Keywords: stainless steel ; FH40 steel ; friction and wear ; low temperature ; clad sheet

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本文引用格式

孙士斌, 赵子铭, 高珍鹏, 宫旭辉, 王东胜, 强强, 常雪婷. 317L/FH40复合板在不同温度下摩擦-腐蚀耦合作用机理研究. 中国腐蚀与防护学报[J], 2023, 43(1): 69-76 DOI:10.11902/1005.4537.2022.013

SUN Shibin, ZHAO Ziming, GAO Zhenpeng, GONG Xuhui, WANG Dongsheng, QIANG Qiang, CHANG Xueting. Friction-corrosion Performance of Steels and Their Welding Zone for Composite Plate of 317L Stainless Steel/FH40 Low-temperature Marine Steel in Simulated Sea Waters at Different Temperatures. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection[J], 2023, 43(1): 69-76 DOI:10.11902/1005.4537.2022.013

极地地区大部分被冰川覆盖,常年处于低温恶劣条件,过去一直人烟稀少[1]。但是全球气候变暖,导致加剧北极冰雪消融,为各国开发、利用北极航线提供了有利条件,北极常态化通航逐渐成为可能,更加显现北极航线的重要性[2]。开通北极航线对海洋运输十分有利,极大幅度的缩短了北欧与亚洲地区的航程,促进了我国对接北极航线开发国家战略的实施[3-5]。我国提出要在海底探测与开发技术、极地海洋科学、海洋智能装备等关键领域和“卡脖子”环节取得重大突破,“雪龙探极二期”等一批重大工程将相继启动[6]。“雪龙2”给我国极地发展带来了新的突破,但其船体钢板大部分从国外进口,船用钢板国产化缓慢已严重影响了我国新型高性能极地航行船舶的设计、开发和建造进程。另外,近年来极地船舶的飞速发展也导致了海洋污染的增加,尤其是极地船舶航行时保护性船体涂层的脱落是海洋微塑料污染的重要来源,因此不锈钢复合板的研究逐渐引起极地专家的关注。

不锈钢复合板是一种先进的层状结构复合材料,因兼具基层优异的力学性能与复层良好的耐腐蚀性能,在船舶制造[7]、极地工程[8]、核能工业[9]等领域具有良好的应用前景。国内外学者针对不锈钢复合板的各项性能展开了大量研究。吴静怡等[10]研究表明,通过调控界面处的显微结构与元素扩散,复合板的力学性能会得到有效改善。金贺荣等[11]通过有限元仿真,找出导致热模拟实验样件偏斜的真正原因,预测了压缩过程中双金属的变形特点,为设计复合板材料配比提供理论参考。Wu等[12]选择316L不锈钢与两种不同碳含量的低合金钢 (LASs) 基体制备了两种不锈钢复合材料,表明随着碳含量增加,复合材料的极限抗拉强度 (UTS) 和屈服强度 (YS) 有所提高。Saravanan等[13]使用爆炸复合技术,研究了不同夹层Al 5052-SS 316爆炸复合材料的组织、强度及工艺窗口,结果得出不锈钢复合板可获得最大机械强度。Li等[14]采用焊接和热轧相结合的方法制备了一种由2.1%P含量的不锈钢和无P奥氏体钢组成的三层复合板。复合板的边缘开裂被显著抑制,复合板的室温下的延展性大大提高。

但目前为止关于不锈钢复合板在海冰、海水条件下的耐蚀性研究几近空白,大部分研究都仅关注于不锈钢本身在不同条件下的耐蚀性。张文丽等[15]研究表明316L不锈钢随着温度的上升,在油田污水中的点蚀敏感性增加。程琪栋等[16]分析了液滴下粗糙度和划痕深度对304不锈钢腐蚀行为的影响,发现随着粗糙度和划痕深度的增加,点蚀概率明显提升,划痕处更容易发生点蚀。Hodgkiess等[17]分析对比几种金属材料在海水中的腐蚀情况,表明在低温下316L不锈钢有优秀抗腐蚀性能。伊璞等[18]研究了新型奥氏体不锈钢高温NaCl腐蚀行为,表明Mo的添加可以降低材料在氯盐中受到的侵蚀。孙宝壮等[19]研究了不同组织的316L不锈钢在NH4Cl环境下应力腐蚀行为与机理,结果证明饱和NH4Cl浓度下极易发生点蚀,导致SCC的萌生。丁弈等[20]采用2507超级双相不锈钢 (2507SDSS)、X80管线钢作为基材,使用熔化极气体保护焊 (MIG) 技术,制备了2507 SDSS/X80异种金属焊接接头。结果表明,在熔合界面与II型界面之间存在明显的Fe、Cr、Ni、Mo、Mn浓度梯度,稀释区具有最高的硬度。X80钢与焊缝金属构成电偶腐蚀,将加速低碳钢的腐蚀。

鉴于极地破冰船建造外壳材料特殊的使用条件,本文选用耐Cl-腐蚀性能优异的317L不锈钢与耐低温 (-80 ℃) 的FH40低温钢相复合,对复合板各部位及其焊缝处在不同温度、不同介质条件下的摩擦-腐蚀性能开展相关研究。通过测试其在摩擦系数和磨损率,结合摩擦表面形貌分析及电化学测试结果,研究了该船用复合低温钢板在常温、低温干摩擦、海水介质环境下的摩擦性能及腐蚀耦合机理,为该类不锈钢复合板在实际极地船舶建造应用中的可行性提供依据。

1 实验方法

实试验所用的复合钢板由中船重工七二五所提供,复合板表面选用317L不锈钢,基体为FH40低温船用钢,复合方法为爆炸焊,材料金相照片及取样方法如图1所示。实验用钢化学成分为:C 0.158、Mn 1.01、Ni 0.01、Cu 0.04、Nb 0.001、Mo 0.005、Ti 0.003、Cr 0.010、Si 0.33、P 0.015、S 0.002;317L不锈钢化学成分为:C 0.30、Mn 2.00、Ni 13.00、Mo 3.50、Cr 19.00、Si 1.00、P 0.045、S 0.03。先用线切割机把钢板切割成10 mm×10 mm×3 mm的长方体钢样,采用水磨砂纸180#、400#、800#、1200#及1500#对其六个面进行逐级打磨抛光,除去钢板的原始锈层使试验结果更精准。再用酒精超声清洗3 min,去离子水冲洗后低温干燥2 h封存备用。

图1

图1   实验所用复合钢板金相及取样方法

Fig.1   Cross-sectional metallograph of welded steel plate and sample positions


对实验用钢样抛光处理后,采用4%HNO3和96%无水乙醇 (体积分数) 配置金相刻蚀液对低温钢进行刻蚀,采用盐酸与硝酸3∶1比例配置王水溶液对不锈钢进行刻蚀。去离子水无水酒精洗净后吹干,用金相显微镜观察钢样金相微观组织。使用UMT-2 TriboLab型多功能摩擦磨损实验机进行往复摩擦实验,实验选取磨球为氧化铝磨球 (Al2O3),直径为8 mm,摩擦方式是球面接触摩擦,往复摩擦距离5 mm,载荷为20 N,频率2 Hz,测试时间为120 min。通过改变摩擦环境温度,进行了20,-5和-20 ℃ 3种温度摩擦实验;通过改变摩擦环境介质,按照ASTMD1141-98标准配置3.5% (质量分数) NaCl模拟海水,进行了海水摩擦实验。实验模拟采用Bruker Contour GT-1型白光干涉仪对钢样摩擦磨损后的磨痕轮廓进行测量。使用CXS-5TAH-118340扫描电子显微镜 (SEM) 观察钢样表面形貌。

使用环氧树脂与固化剂呈1∶1比例进行混合,为了防止流动性变差,搅拌0.5 h后静置12 h,使用铜导线在1 cm×1 cm钢材背面焊接并使用上述准备好的环氧树脂封样进行电化学测试。电化学测试在CHI660e电化学工作站上进行,采用三电极体系,参比电极电 (RE) 饱和甘汞电极 (SCE),对电极为铂电极 (Pt),钢样即为工作电极 (WE);测量内容为电化学阻抗谱 (EIS) 和极化曲线 (PC)。

2 结果与分析

2.1 微观组织

图2a为FH40低温钢基体金相组织,其中可见晶粒已大幅度细化,铁素体为板条状。由FH40成分可知,钢样微量元素含量较多,保证了低温下钢样的屈服强度和抗压强度。质量分数小于1.5%Mn具有细化晶粒,改善材料低温韧性的作用。

图2

图2   FH40低温船用钢材及317L不锈钢金相形貌

Fig.2   Metallographic photos of FH40 cryogenic steel (a) and 317L stainless steel (b)


图2b为317L不锈钢的组织形貌。其中块状多边形部分晶界较直,晶粒较大,为奥氏体部分。小块状晶粒且圆滑晶界部分为铁素体部分,增加了不锈钢抗晶间腐蚀能力,具有良好的耐蚀性。

2.2 摩擦系数

摩擦磨损试验时,摩擦时间设置为2 h,这是为了用于确认摩擦系数COF的稳定性,减少数据偶然性的概率。载荷采用较大的20N,也是为了获得较稳定的摩擦系数。图3a~c为钢板在纵向载荷为20N时室温下进行2 h干摩擦的摩擦系数随时间变化曲线。可以看出,摩擦系数在摩擦磨损试验前期逐渐变大,然后逐渐趋于稳定。开始摩擦的前5 min左右处由于摩擦发生突变,摩擦系数急速上升。在进行到15~20 min左右,摩擦系数几乎都是逐渐上升,然后趋于稳定波动,但是波动幅度在不同钢板钢样之间有较大的差异。该过程的产生是由于摩擦副中的Al2O3陶瓷球与船用低温钢板钢样从粘着磨损逐渐转向磨料磨损和接触磨损并趋于稳定[21]

图3

图3   FH40低温钢、焊缝处与317L不锈钢在不同温度/介质条件下的摩擦系数

Fig.3   Friction coefficients of FH40 low temperature steel (a), weld joint (b) and 317L stainless steel (c) under different temperature / medium conditions


在相同的频率和纵向载荷以及温度下,随着摩擦磨损试验时间的变化,船用低温钢板钢样在Al2O3陶瓷球接触副的摩擦作用下,产生的磨粒尺寸和形状也会有所变化。在2 mm/s的移动速度下,摩擦副会把船用钢在摩擦过程中摩擦产生的细小磨粒带到接触面上,从而形成磨粒磨损,而随着摩擦时间的增加,摩擦热会逐渐增加,其产生的热影响区也会相应增大,接触面的表面会缓慢产生氧化层,而且在摩擦界面的微小接触点上的材料会发生软化,形成一层金属氧化膜,起到一定的减摩作用,降低摩擦系数。

Al2O3陶瓷球和FH40基体组成摩擦副的室温干摩擦系数基本在0.40~0.60,-5 ℃在0.8~0.9,-20 ℃时增大到1.0左右,如表1所示,说明温度变化对FH40基体摩擦机理影响十分明显;海水中摩擦时,摩擦系数比较小,约为0.25~0.3左右,这是因为海水冲走了摩擦副之间的磨损碎屑,并形成一层承载能力强的润滑水膜,润滑效果提高,使得摩擦系数因此减小。

表1   FH40低温钢、317L不锈钢及焊缝处在不同温度/介质条件下的平均摩擦系数

Table 1  Average friction coefficients of FH40 low temperature steel, weld joint and 317L stainless steel under different temperature/medium conditions

SampleFH40Weld joint317L
20 ℃0.850.541.00
-5 ℃0.900.351.34
-20 ℃0.930.691.34
3.5%NaCl0.291.011.22

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Al2O3陶瓷球和焊缝处钢样组成摩擦副的摩擦系数变化规律与基体相似,干摩擦系数约为0.5左右,-5 ℃的摩擦系数比基体摩擦系数略低,约为在0.5~0.6,-20 ℃时与基体钢材相近,约为1.0左右,如表1所示;海水中摩擦时,前期由于不锈钢表面的钝化膜作用,海水润滑效果不明显,后期由于基体发生腐蚀,导致摩擦系数变化波动较大,约为0.2~0.4左右。

Al2O3陶瓷球和317L不锈钢样组成摩擦副的摩擦系数变化规律与基体相差明显,由于表面钝化膜作用,摩擦系数始终保持较大的数值,且温度变化对摩擦系数影响不大,室温、-5 ℃及-20 ℃条件下干摩擦系数均约为1.0以上,如表1所示。不同温度条件下,摩擦系数变化最明显的不同在于,对摩刚开始500 s内,常温条件下摩擦系数迅速增加,而低温条件下的摩擦系数则是逐渐降低,考虑是因为钝化膜在低温条件下的脆化行为导致钢材表面硬度增加,从而增加了摩擦系数;而一旦摩擦破坏了表面钝化膜结构,则体现基体不锈钢材料的对摩结果。

2.3 磨痕轮廓与磨损量

图4为FH40低温钢、317L不锈钢及焊缝处在不同温度及海水条件中摩擦磨损后的磨痕轮廓。另外,根据 公式1进行了不同样品磨损量的计算。

图4

图4   FH40低温钢、焊缝处及317L不锈钢磨痕轮廓与磨损量

Fig.4   Grinding trace contour curves of FH40 low temperature steel (a), weld joint (b), 317L stainless steel (c), and their wear amounts (d)


X=V1V=S×LV

磨损量指的是可以通过测量质量、长度或体积的变化而得到的由磨损引起的材料损失量,对应称为质量磨损量、线磨损量和体积磨损量。在本实验中采用的是体积磨损量,由于已知了钢样的磨痕深度,利用磨痕截面图算出磨痕面积 (S),用磨痕面积与磨痕长度 (L=5 mm) 之积可以近似求得磨损体积 (V1),其与总体积 (V) 之比即可得到磨损量 (A),计算得到的磨损率结果如图4d所示。

通过对比图4a~c可以看出,温度对焊缝处摩擦性能影响较大,尤其是-20 ℃条件下,磨痕最深处达到75 μm,宽度约为1900 μm;317L不锈钢的耐磨性能与温度相关性不大,3个温度条件下磨痕深度和宽度基本不变,最深处约为60 μm,最宽处约为2100 μm;FH40低温钢的低温力学性能优异,表现了最优的低温耐磨性能,但是仍然呈现随温度降低不断劣化的趋势,磨痕最深处约为50 μm,宽度约为1200 μm。上述数据说明317L不锈钢与FH40低温钢复合后,焊缝处的低温耐摩擦性能有所下降,说明焊接部位受热影响作用明显。

FH40低温钢及焊缝部位的海水条件耐磨性基本一致,磨损量都较干摩擦明显降低;但是在海水摩擦条件下,317L不锈钢表现了优异的耐磨蚀性能,磨损率仅为0.003,这主要是由于海水条件下317L的钝化性能明显改善,钝化膜一方面以高硬度提供耐磨性、一方面由于其表面与海水结合,降低粗糙度低,从而提高润滑性;另外,317L不锈钢表面基本杜绝了摩擦-腐蚀耦合作用,保证了表面优异的耐磨蚀性能,证实了317L不锈钢作为极地破冰船用增强部位表面材料的可行性。

为了更好的分析海水对复合板摩擦磨损-腐蚀耦合作用的影响,利用扫描电镜配合能谱仪对钢样表面元素进行了测定,如图5所示。

图5

图5   焊缝处磨痕形貌SEM照片

Fig.5   Grinding crack photos (a, c) and EDS elemental mappings (b, d) of weld joint after wear tests under the conditions of dry friction in air (a, b) and seawater medium friction (c, d)


选择焊缝处钢板作为分析对象,其中,左侧部分为317L不锈钢,右侧部分为FH40低温钢。可以看出,干摩擦情况下,317L不锈钢和FH40低温钢表面都有氧化物存在,低温钢与不锈钢复合部分分界明显。海水摩擦条件下,FH40低温钢表面残留了大量Cl及腐蚀坑,说明FH40的海水腐蚀作用明显,不适用于暴露在海水中使用。

选择焊缝处钢板作为分析对象,其中,左侧部分为317L不锈钢,右侧部分为FH40低温钢。可以看出,干摩擦情况下,317L不锈钢和FH40低温钢表面都有氧化物存在,低温钢与不锈钢复合部分分界明显。海水摩擦条件下,FH40低温钢表面残留了大量Cl及腐蚀坑,说明FH40的海水腐蚀作用明显,不适用于暴露在海水中使用。

通过对比图6可以看出,温度对焊缝处摩擦性能影响较大,尤其是-20 ℃条件下,磨痕最深处达到75 μm,宽度约为1900 μm;图中焊缝分界面清晰可见。317L不锈钢侧磨痕深度明显大于FH40低温钢侧。结合图6c和d的磨痕形貌图发现,FH40低温钢在-5 ℃表面除了摩擦带来的犁沟外,还出现层状脱落的痕迹,低温摩擦中,磨粒、黏着磨损仍是主要机制。-20 ℃条件下磨损量与脱落现象达到最大值,但是表面的层状脱落现象明显减小,表面只有一些犁沟的痕迹。

图6

图6   不同温度/介质条件下焊缝处磨痕形貌

Fig.6   Grinding cracks photos of weld joint after wear test in air at 20 ℃ (a), and in 3.5%NaCl at 20 ℃ (b), -5 ℃ (c) and -20 ℃ (d)


2.4 腐蚀电化学性能研究

阻碍电子转移的程度是通过Nyquist谱中的弧半径来体现的,电子越不容易受到转移,也就代表着反应的越难进行,金属材料也就更不容易遭到腐蚀的侵袭,也就是金属材料的抗腐蚀性更好。从图7中可以看出,在海水环境中,焊缝处钢材的开路电位与FH40基体相符,317L不锈钢样的开路电位最正,耐蚀性远高于其余两个样品。

图7

图7   FH40低温钢、焊缝处及317L不锈钢在海水中的开路电位

Fig.7   Open circuit potentials of FH40 cryogenic steel, weld joint and 317L stainless steel in seawater


针对复合材料的耐蚀性能,开展了其在海水浸泡10 d的电化学性能研究。使用ZView分析软件,利用图8e所示等效电路对复合钢板的EIS阻抗谱进行拟合。其中Rs表示溶液电阻,Rf代表样品电阻,Rt代表双电层的电荷转移电阻。从表2拟合结果来看,焊缝处的耐蚀性较基体略有下降。

图8

图8   复合钢板海水腐蚀电化学阻抗拟合电路示意图及不同腐蚀周期阻抗谱

Fig.8   EIS of the weld joint after immersion in seawater for 1 d (a), 4 d (b), 7 d (c) and 10 d (d) and electrochemical equivalent circuit (e)


表2   海水腐蚀10 d后等效电路拟合参数

Table 2  Fitting parameters of EIS of FH40 cryogenic steel, weld joint and 317L stainless steel after 10 d immersion in seawater

SampleRS / Ω·cm²QfnRf / Ω·cm²QdnRt / Ω·cm²
FH4011.3842.180.8219.1515.64×10-40.661488
Weld7.42612.990.7124.9117.66×10-40.721398
317L9.2811.410.7335673.33×10-40.563.01×104

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3种钢样静态下极化曲线如图9所示。FH40低温钢与焊缝处腐蚀电位差别不大,皆在-0.70左右。而317L不锈钢腐蚀电位为-0.23 V,表明317L腐蚀倾向更低。通过Tafel外推法拟合了极化曲线,拟合数据如表3所示。可得FH40低温钢、焊缝处、317L不锈钢的电流密度分别为7.13×10-3、4.76×10-3和1.49×10-3 μA·cm-2,腐蚀速率依次为40.3×10-4、26.9×10-4和8.4×10-4 mm/a,这些数据证明了317L不锈钢抗腐蚀能力远远好于FH40低温钢,焊缝处抗腐蚀能力相较于FH40低温钢基体也有显著提升。

图9

图9   海水腐蚀10 d后动电位极化曲线

Fig.9   Potentiodynamic polarization curves of FH40 cryogenic steel, weld joint and 317L stainless steel after 10 d immersion in seawater


表3   3种材料海水腐蚀10 d后的极化曲线拟合结果

Table 3  Fitting results of polarization curves of FH40 cryogenic steel, weld joint and 317L stainless steel after 10 d immersion in seawater

SampleIcorrμA·cm-2EcorrVSCEβcmV·dec-1βamV·dec-1C-rate 10-4 mm·a-1
FH407.13-0.69-9235640.3
Weld4.76-0.70-1719226.9
317L1.49-0.23-1331208.4

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3 结论

(1) 复合板焊缝处组织结构改变并未改变材料本身摩擦系数,但是317L不锈钢表面钝化膜的低温脆化问题可能是引起其摩擦系数增加的主要原因;海水条件下,317L不锈钢的优良耐蚀性减少了腐蚀产物的产生,从而增加了摩擦系数。

(2) 317L不锈钢表面的低硬度影响了复合板整体耐磨性,其在常温及低温条件下的耐磨擦磨损性能皆低于基体FH40材料;焊缝处的耐摩擦性能未受到加工过程的影响,但是由于317L不锈钢的低温性能劣化,引起复合板表面耐磨性的急剧下降;海水条件下,317L不锈钢的优良耐蚀性也减轻了其摩擦磨损失效问题。

(3) 317L不锈钢在模拟海水环境中有优秀的耐蚀性,同时,焊缝区域耐蚀性虽然受到电偶腐蚀影响,但仍然高于基体。

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