海洋工程用系泊链钢的动摩擦磨损研究.pdf

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1、船电技术l应用研究Vo1．31No．72011．7海洋工程用系泊链钢的动摩擦磨损研究喻济兵(中国人民解放军海军驻九江军事代表室，九江332000)摘要：采用冲击滑动磨损试验装置研究系泊链22MnCrNiMo钢在冲击载荷作用下的磨损特性，并用电子分析天平、扫描电予显微镜、能谱仪等手段分析材料的磨损规律以及磨痕表面的形貌。结果表明：22MnCrNiMo钢的单位时间磨损量随冲击载荷的增加先减小后增加；磨损表层组织在冲击载荷作用下发生严重的塑性变形而从磨痕边缘挤出、剥落，导致材料流失，22MnCrNiMo钢在冲击载荷的作用下磨损机制主要为剥

2、层磨损。关键词：冲击磨损磨损性能塑性变形剥层磨损中图分类号：TG115文献标示码：A文章编号：1003—4862(2011)07—0070·05DynamicFrictionWearofMooringChaininMarineEngineeringYuJibing(NavalRepresentativesOficeofJiujiang，Jiujiang332000，Jiangxi，China)Abstract：Impacting—slidingweartestfacilityisusedtoresearchwearcharacter

3、isticsof22CrMnNiMosteelofmooringchainunderimpactload,wearpatternofmaterialandsurfaceofweartracebymeansofSEM,EDSandelectronicanalyticalbalance．Wear—downdecreaseswiththeriseofimpactload,butthisdoesnotlastforever,andwear—downrisesdramaticallywhenitdecreasetosomeextent．Pla

4、sticdeformationofsamplesurfaceisdevelopmentunderimpact—slidingeffect,andmaterials"areextrudedthroughedgeofweartrace．ThelossofmaterialsisproducedbYtherepetitiveprocess．Thewearmechanismof20CrMnNiMosteelunderimpactloadisexplainedbydelaminationtheory，Keywords：impactload,we

5、archaracteristic，deformation，delaminationtheory随着陆上及浅海油气资源日益贫乏，向深海链产生摩擦磨损，从而导致锚链的失效，直接影发展己成为必然趋势。几十年来，研究人员对此响海洋工程平台及其装备的安全性、可靠性。本做出了不懈努力，已成功在3000m的超深海域进文对系泊链22MnCrNiMo~N的热处理工艺、动摩行油气钻探，并向着更深、条件更恶劣的海域发擦磨损性能进行了比较系统的研究。对海洋工程展。我国的深海油气开发技术取得了很大的进步，系泊链的生产过程和质量控制具有重要的研究意但与国外仍存

6、在很大差距【]4J。海洋工程平台、船义和很高的实际应用价值。舶与浮式储油轮(FPSO)及半潜式钻井船在海况1试验材料与方法十分复杂[。在深达数百米至数千米的海洋中固定，主要方式是系泊链系泊I6J。系泊链在指定海1．1试样的制备及处理域进行作业，长期在海水中作业，工作环境特别本实验所用材料为江阴兴澄特种钢铁有限公恶劣。平台除承受静载荷作用外，还承受环境载司和正茂集团有限公司联合研制的专用于高级别荷作用，如风力、波浪力和流力，其中波浪力是系泊链的低碳低合金钢22MnCrNiMo。其化学成环境载荷的主要成分。在这些力的作用下，使锚分为：C

7、：0．24．0．30，Si：0．15—0．30，Mn：1．20一1．60，Cr：0．80．1．30，Ni：0．70．1．30，Mo：0．40—0．80，收稿日期：2011．05—23Nb：0．02—0．06，Cu<0．20，S0．025，P<0．025。材作者简介：喻济兵(1969一)，男，工程师。研究方向料热处理工艺的选择方面，根据生产企业的实际舰船控制和船舶材料。处理工艺，同时依据课题组对系泊链钢热处理组70船电技术}应用研究织与性能的详细研究结果，本实验中采用固定淬厚，材料表面的硬度增加，使材料耐磨性变好，火工艺及回火温度，只

8、改变回火时间，研究不同因而磨损量降低。当冲击功增加到4J时，虽然回火时间下材料的摩擦磨损特性。材料经过930℃回火态试样的加工硬化充分，但硬度基本上不增×30min二次淬火，将二次淬火后的试样在630℃加，由于冲击载荷是一种动载荷，冲