การศึกษาโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของเหล็กเส้นที่ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล- 00Cr10MoV
เนื่องจากทรัพยากรที่ดินหมดลง มนุษย์จึงเร่งฝีเท้าในการออกสู่ทะเล และโครงการสำคัญๆ เช่น สะพานข้าม- อุโมงค์ใต้ทะเล และแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งก็ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับวัสดุวิศวกรรมทางทะเลเหล่านี้คือการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเล เนื่องจากเป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างทางวิศวกรรมที่ใช้กันมากที่สุด ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเส้นต่อน้ำทะเลจึงส่งผลโดยตรงต่อความทนทานของโครงสร้างคอนกรีตในสภาพแวดล้อมทางทะเล
ปัจจุบันเหล็กเส้นทนการกัดกร่อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ได้แก่ เหล็กเส้นเคลือบ เหล็กเส้นสแตนเลส และเหล็กเส้นโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน นักวิจัยของบริษัทเหล็กได้พัฒนาแท่งเหล็กที่ทนต่อการกัดกร่อนของโลหะผสม-ต่ำ 20MnSiCrV โครงสร้างอุณหภูมิห้องคือเฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์ กำลังรับผลผลิต 450MPa ความต้านทานแรงดึง 650MPa อัตราการกัดกร่อนต่ำกว่า 70% ของแท่งเหล็กเกลียวธรรมดา บนพื้นฐานนี้ องค์ประกอบของโลหะผสมได้รับการปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติม และพัฒนาแท่งเหล็กเกลียวโลหะผสมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง 00Cr10MoV ในงานนี้ โครงสร้างจุลภาค คุณสมบัติทางกล และความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเส้น 00Cr10MoV ได้รับการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ และทำการเปรียบเทียบและอภิปรายการกับเหล็กเส้นเกลียวทั่วไป 20MnSiV
องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุได้รับการทดสอบ หลอมและขึ้นรูปเป็นแท่งโลหะขนาด 80 กก. ในเตาเหนี่ยวนำสุญญากาศขนาด 150 กก. และแท่งโลหะนั้นถูกเชื่อมเข้ากับหางเหล็กแท่งสี่เหลี่ยมขนาด 140 มม.×140 มม.×12 ม. หลังจากการตีขึ้นรูป และสุดท้ายก็-รีดร้อนเป็นแท่งเกลียวขนาด Φ25 มม. ในเวิร์กช็อปการผลิต เหล็กเส้นสามส่วนถูกตัดออกจากเหล็กเส้นสำเร็จรูปสามเส้นและแปรรูปเป็นชิ้นงานทดสอบแรงดึง ความแข็งแรงของคราก ความต้านทานแรงดึง และการยืดตัวของชิ้นงานถูกวัดด้วยเครื่องทดสอบวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อเนกประสงค์รุ่น 5585 สังเกตโครงสร้างจุลภาคของหน้าตัดของตัวอย่าง และทดสอบความแข็งของเนื้อเยื่อต่างๆ ของตัวอย่างโดย Tukon 2100B แบบดิจิทัลปิด-เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers แบบวงปิด การกระจายตัวขององค์ประกอบอัลลอยด์ในเนื้อเยื่อถูกสังเกตโดยเครื่องวิเคราะห์ไมโครโพรบอิเล็กตรอน Shimazu 1610 (EPMA) ความต้านทานการกัดกร่อนได้รับการประเมินเพิ่มเติมโดยใช้สเปรย์เกลือ การทดสอบการกัดกร่อนแบบจุ่มแบบไซคลิก สเปกโทรสโกปีอิมพีแดนซ์เคมีไฟฟ้า และกราฟโพลาไรเซชัน
ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า:
(1) โครงสร้างจุลภาคของเหล็กเส้น 00Cr10MoV ที่ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล- ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์และไบไนต์ ความแข็งแรงของผลผลิตสูงถึง 450MPa หรือมากกว่า และคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมนั้นยอดเยี่ยม
(2) ภายใต้เงื่อนไขของการทดสอบการกัดกร่อนแบบเร่ง อัตราการกัดกร่อนของเหล็ก 00Cr10MoV น้อยกว่า 5% ของแถบเกลียวธรรมดา 20MnSiV ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการกัดกร่อนส่วนใหญ่เป็น -FeOOH, -FeOOH และ -FeOOH และยังประกอบด้วย Fe3O4 จำนวนเล็กน้อยและคลอรีนจำนวนเล็กน้อย-ที่ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วย Na3CrCl16, Fe+3O (OH, Cl)
(3) การเติมองค์ประกอบโลหะผสม Cr และ Mo ปรับปรุง-ศักยภาพในการกัดกร่อนด้วยตนเองและความต้านทานการถ่ายโอนประจุของเหล็กกล้า 00Cr10MoV ในสารละลายน้ำที่เป็นกลางของ NaCl 3.5% ลดความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อน และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้า 20MnSiV
