某船舶传动系统构件材料耐海水腐蚀性能研究

《某船舶传动系统构件材料耐海水腐蚀性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：８２７０１密级：；学校代码机械科学研究总院硕±学位论文某船舶传动系统构件材料耐海水腐蚀性能研究ＳｅａｗａｔｅｒＣｏｒｒｏｓｉｏｎＲｅｓｉｓｈｎｃｅ民ｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｈｉｐＩＤｒｉｖｈｉＳｓｔｅｍＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｇｙ乐ＩＡ培养单位：武汉材料保护研究所专业：材料学研究方向：材料腐蚀与防护研究生姓名：李冬冬指导教师：张Ｈ平研究员副指导教师：周学杰研究员２０１５年６月２３日机械科学研究总院本论文经答辩委员会全体

2、委员审查，碗认符合机械科学研究总院硕（博）±学位论文质量要求。答辩委员会签名：主席；（工作单位职称）卷成如巧起辕委员：、來《诗奇导师：ｆｃｆ气独创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加标注和致谢之处夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得机械科学研究总院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同王作的同志对本研究所做的任何贡献均Ｂ在论文中作了明确的

3、说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：兴／巧公自呼学位论文版巧使用授权书本人完全了解机械科学研究总院有关保留、使用学位论文的规定，有被权查保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文阅和借阅。本人授权机械科学研究总院可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（涉密的学位论文在解密后适用本授权书）作者签名：公导师签名：日期：如ａ日期：施、＼、王）巧呵机械科学研究总院硕

4、士学位论文摘要摘要我国某船舶传动系统中的构件A的主要材料为40Cr和2Cr13，两种材料之间通过螺纹和过盈配合连接，构件B的材料主要为QAl9-4。在海洋环境中服役的过程中，构件A和构件B均存在一定的腐蚀问题，导致材料的机械性能迅速下降，螺纹连接失效，进而导致船舶传动系统功能丧失，严重威胁船舶的航行安全。为保证船舶传动系统能够稳定、可靠、安全地运行，开展其传动系统材料耐海水腐蚀性能研究，同时对船舶传动系统构件材料进行优化设计就显得迫在眉睫。由于防腐或由于腐蚀产生的零部件更换和维护是一项繁琐的工作，因此必须提

5、高船舶传动系统构件材料的耐蚀性，使船舶传动系统构件的安全服役功能得到有效的保障。目前，常用的提高材料耐蚀性的方法主要有：在机械性能满足的条件下直接选用耐蚀性更为优异的材料；在原有材料的基础上添加保护性涂层；施加电化学保护。鉴于船舶传动系统构件的结构和功能不便于添加涂层或施加电化学保护，因此，本文采取材料优化法。经过充分的调研和筛选，本研究选用耐蚀性能更为优异的不锈钢材料0Cr17Ni4Cu4Nb、KA145、HDR中的两种来替换构件A的现役材料40Cr和2Cr13。为保证构件A的材料更换为更为耐蚀的不锈钢材

6、料后，原船舶传动系统中的构件B不会出现新的腐蚀问题，本文将在两种铜合金QAl10-4-4、ZCuAl10Fe3中选取一种来替换QAl9-4。为证实经优化的设计方案更为科学合理，同时为新系统在服役过程中的耐蚀性提供数据支撑，本研究的主要内容包括，一是船舶传动系统构件现役材料及拟替换材料的耐海水腐蚀性能的对比，二是在测试腐蚀数据的基础上对船舶传动系统构件的选材进行重组优化，三是为保证现役船只传动系统构件升级及新船只传动系统构件选材设计提供数据和理论支持。研究工作所获得的主要结论如下：（1）构件A的现役材料和拟替

7、换材料在人造海水全浸1000h和盐雾/干/湿交替循环1000h后的腐蚀速率均为40Cr>2Cr13>0Cr17Ni4Cu4Nb>KA145>HDR，交流阻抗谱模拟显示材料自身耐蚀能力HDR>KA145>0Cr17Ni4Cu4Nb>2Cr13>40Cr，表明在海洋环境中此五种材料耐蚀性为HDR>KA145>0Cr17Ni4Cu4Nb>2Cr13>40Cr。（2）40Cr的Nyquist曲线与四种不锈钢材料的Nyquist曲线在低频区存在差异的主要原因在于其双电层产生的弥散效应较大、用常相位角元件Qct的大小进

8、行表征，而四种不锈钢材料双电层产生的弥散效应较小、用电容Ct表征。（3）构件B的现役材料和拟替换材料在人造海水全浸1000h后腐蚀速率为I机械科学研究总院硕士学位论文某船舶传动系统构件材料耐海水腐蚀性能研究QAl9-4>ZCuAl10Fe3>QAl10-4-4，而在盐雾/干/湿交替循环1000h后腐蚀速率为QAl9-4>QAl10-4-4>ZCuAl10Fe3，表明QAl10-4-4耐海水全浸腐蚀能力最好，ZCu