不銹鋼材料在海洋裝備制造行業(yè)中的重要性有哪些

  發(fā)展海洋裝備，建設(shè)海洋工程是推進(jìn)和發(fā)展我國海洋戰(zhàn)略的首要內(nèi)容，鑒于海洋工程部件和海洋設(shè)備長(zhǎng)期處于海洋環(huán)境下服役，運(yùn)行過程中將難以回避海洋工程材料在海洋環(huán)境下的磨損損傷、腐蝕失效和生物污損等問題。海洋環(huán)境下，海洋工程材料的腐蝕磨損和生物污損問題給我國造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失以及資源和能源的浪費(fèi)，海洋材料的失效更將影響海洋設(shè)備和海洋工程裝備的可靠性和使用性，是國內(nèi)外海洋工程領(lǐng)域都迫切解決的問題。海水中的腐蝕作用并非普通環(huán)境下的靜態(tài)腐蝕，其中溫度、壓力、介質(zhì)等多種靜態(tài)環(huán)境因素都對(duì)海洋材料產(chǎn)生影響，且材料間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)材料的腐蝕具有不同程度的加速作用，而且腐蝕的增大反過來又會(huì)增大材料的磨損，形成海水中腐蝕與磨損交互作用現(xiàn)象，這也是現(xiàn)有海洋裝備運(yùn)動(dòng)部件所面臨的一個(gè)重大的科學(xué)和技術(shù)難題之一。海洋工程裝備中的一些重要的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)如深潛器的設(shè)備調(diào)節(jié)系統(tǒng)、天然氣采集自給控制系統(tǒng)、海水液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、開采裝備和深海勘探等都是暴露在海水介質(zhì)中運(yùn)行的，其中不可避免涉及到摩擦磨損與腐蝕的交互作用問題。海洋工程中構(gòu)件大型化和高強(qiáng)金屬材料的廣泛應(yīng)用，其氫致開裂、應(yīng)力腐蝕和磨蝕規(guī)律、機(jī)理都會(huì)發(fā)生顯著的變化。例如復(fù)雜力學(xué)載荷和海洋化學(xué)環(huán)境的耦合效應(yīng)導(dǎo)致的材料失效規(guī)律的深層次研究，將進(jìn)一步發(fā)展海洋工程結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)理論，提升學(xué)科本身的實(shí)用性。綜合研究海洋材料在海水動(dòng)、靜條件下的損失問題，從新確定海洋環(huán)境下運(yùn)動(dòng)摩擦副的腐蝕磨損機(jī)理和理論，充分了解腐蝕與磨損交互作用問題，這將對(duì)最終發(fā)展有效的耐磨耐蝕材料與防護(hù)技術(shù)是極為重要的。

   本論文的創(chuàng)新點(diǎn)包括：建立復(fù)雜的海洋環(huán)境材料（不銹鋼和雙相鋼）腐蝕力學(xué)-電化學(xué)交互作用理論。目前對(duì)于多重復(fù)雜海洋環(huán)境下力學(xué)載荷和電化學(xué)過程的耦合效應(yīng)，特別是從微觀尺度研究磨蝕材料失效的深層次規(guī)律還缺乏研究。建立復(fù)雜海洋環(huán)境中材料宏觀-細(xì)觀-微觀等多尺度下的腐蝕力學(xué)-電化學(xué)交互作用理論，將進(jìn)一步豐富和發(fā)展腐蝕學(xué)科的基礎(chǔ)理論。加強(qiáng)運(yùn)用電化學(xué)手段研究力學(xué)載荷對(duì)材料耐腐蝕的影響，分析材料微觀組織結(jié)構(gòu)變化下材料的腐蝕行為，并總結(jié)出電化學(xué)腐蝕和力學(xué)磨損對(duì)材料損耗的交互作用。