孙士斌, 郭昇旭, 常雪婷, 等. 极地船舶螺旋桨用不锈钢的腐蚀与海冰冲蚀性能研究[J]. 表面技术, 2025, 54(16): 67-79.

SUN Shibin, GUO Shengxu, CHANG Xueting, et al. Corrosion Resistance and Sea Ice Erosion Performance of Stainless Steel for Polar Ship Propellers[J]. Surface Technology, 2025, 54(16): 67-79.

随着传统化石燃料资源日益减少，极地海洋资源开发与航线利用变得愈发重要，这对极地船舶的核心部件——螺旋桨材料提出了严峻挑战。在极地破冰作业中，螺旋桨不仅要承受低温海冰的冲击，还要应对碎冰与海水协同作用下的腐蚀冲蚀，传统铜合金因强度与耐蚀性不足易受损，因此高性能不锈钢材料成为趋势，但目前国内破冰船螺旋桨钢严重依赖进口，国产化需求迫切。相比于铜合金，不锈钢具有更高的硬度、强度和耐海水腐蚀性，目前常用马氏体、双相及奥氏体不锈钢，但现有研究多集中于常规海水环境下的腐蚀行为，对极地特有的海冰冲蚀与海水腐蚀协同作用的研究较为匮乏。

已有研究表明，流速、合金成分及加工工艺（如激光熔覆或选区激光熔化）会显著影响不锈钢的耐蚀性，而冲蚀损伤则受冲蚀速度、角度及介质形状等因素影响。因此，亟需针对极地环境开展不锈钢材料的冰冲蚀与海水腐蚀协同作用研究，结合实验与数值模拟，揭示表面失效机理，为国产极地船舶螺旋桨材料的选型与开发提供科学依据。

极地船舶螺旋桨用不锈钢的金相组织

冲蚀后3种不锈钢材表面形貌白光干涉照片及凹坑尺寸

材料不同温度下海水环境下极化曲线

流场分布