Với sự phát triển nhanh chóng của kinh tế xã hội, không gian đại dương rộng lớn và nguồn tài nguyên biển phong phú đã bắt đầu đi vào tầm nhìn của con người. Đại dương là một kho tàng tài nguyên khổng lồ, giàu tài nguyên sinh học, tài nguyên năng lượng và tài nguyên năng lượng biển. Việc phát triển và sử dụng tài nguyên biển không thể tách rời khỏi nghiên cứu và phát triển các vật liệu đặc thù cho biển, và ma sát và mài mòn trong môi trường biển khắc nghiệt là những vấn đề then chốt hạn chế ứng dụng của vật liệu biển và sự phát triển của thiết bị hàng hải. Nghiên cứu hành vi ăn mòn và mài mòn của thép không gỉ 316L và 2205 dưới hai điều kiện nước biển thường dùng: ăn mòn do nước biển và bảo vệ catốt, và sử dụng nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau như XRD, luyện kim, thử nghiệm điện hóa và sự kết hợp ăn mòn và mài mòn để phân tích sự thay đổi pha vi cấu trúc từ góc độ này, từ đó phân tích ảnh hưởng của mài mòn trượt do nước biển đến tính chất ăn mòn và mài mòn của thép không gỉ. Kết quả nghiên cứu như sau:
(1) Tốc độ mài mòn của 316L dưới tải trọng cao nhỏ hơn tốc độ mài mòn dưới tải trọng thấp. Phân tích XRD và phân tích cấu trúc kim loại cho thấy 316L trải qua quá trình chuyển đổi mactenxit trong quá trình mài mòn trượt trong nước biển và hiệu suất chuyển đổi của nó đạt khoảng 60% trở lên; So sánh tốc độ chuyển đổi mactenxit trong hai điều kiện nước biển, người ta thấy rằng sự ăn mòn của nước biển cản trở quá trình chuyển đổi mactenxit.
(2) Phương pháp quét phân cực động và phương pháp trở kháng điện hóa đã được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của những thay đổi vi cấu trúc 316L đến hành vi ăn mòn. Kết quả cho thấy sự chuyển pha mactenxit ảnh hưởng đến đặc tính và độ ổn định của màng thụ động trên bề mặt thép không gỉ, dẫn đến sự ăn mòn thép không gỉ. Khả năng chống ăn mòn bị suy yếu; phân tích trở kháng điện hóa (EIS) cũng đưa ra kết luận tương tự, và mactenxit được tạo ra và austenit chưa chuyển đổi tạo thành liên kết điện vi mô, từ đó làm thay đổi hành vi điện hóa của thép không gỉ.
(3) Sự mất mát vật chất củaThép không gỉ 316LDưới tác động của nước biển bao gồm sự hao hụt vật liệu do ma sát và mài mòn thuần túy (W0), hiệu ứng hiệp đồng của ăn mòn lên mài mòn (S') và hiệu ứng hiệp đồng của mài mòn lên ăn mòn (S'), trong khi sự biến đổi pha mactenxit ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa sự hao hụt vật liệu của từng phần được giải thích.
(4) Hành vi ăn mòn và mài mòn của2205Nghiên cứu về thép hai pha trong hai điều kiện nước biển khác nhau đã được thực hiện. Kết quả cho thấy: tốc độ mài mòn của thép hai pha 2205 dưới tải trọng cao nhỏ hơn, và sự mài mòn do trượt trong nước biển gây ra sự hình thành pha σ trên bề mặt thép hai pha. Những thay đổi về cấu trúc vi mô như biến dạng, lệch mạng và dịch chuyển mạng tinh thể giúp cải thiện khả năng chống mài mòn của thép hai pha; so với thép 316L, thép hai pha 2205 có tốc độ mài mòn nhỏ hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn.
(5) Một trạm làm việc điện hóa được sử dụng để kiểm tra các đặc tính điện hóa của bề mặt mài mòn của thép hai pha. Sau khi mài mòn trượt trong nước biển, điện thế tự ăn mòn của2205Thép hai pha giảm độ cứng và mật độ dòng điện tăng; từ phương pháp kiểm tra trở kháng điện hóa (EIS) cũng kết luận rằng giá trị điện trở của bề mặt mài mòn của thép hai pha giảm và khả năng chống ăn mòn nước biển bị suy yếu; pha σ được tạo ra do sự mài mòn trượt của thép hai pha bởi nước biển làm giảm các nguyên tố Cr và Mo xung quanh ferit và austenit, làm cho thép hai pha dễ bị ăn mòn nước biển hơn, và các vết rỗ cũng dễ hình thành ở những vùng bị lỗi này.
(6) Sự mất mát vật chất củaThép song pha 2205Sự hao mòn chủ yếu đến từ ma sát và mài mòn thuần túy, chiếm khoảng 80% đến 90% tổng hao mòn. So với thép không gỉ 316L, hao mòn vật liệu của từng bộ phận thép song pha lớn hơn một chút so với 316L.
Tóm lại, có thể kết luận rằng thép hai pha 2205 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn trong môi trường nước biển và phù hợp hơn để ứng dụng trong môi trường ăn mòn và mài mòn do nước biển.
Thời gian đăng bài: 04/12/2023