Luận án Nghiên cứu ăn mòn ứng lực thép không gỉ mác 304 và 316 trong môi trường khí quyển nhiệt đới Việt Nam

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ĂN MÒN ỨNG LỰC THÉP KHÔNG GỈ MÁC 304 VÀ 316 TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN NHIỆT ĐỚI VIỆT NAM

Ngành:

Kim loại học (Mã số: 9.44.01.29)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu ăn mòn ứng lực thép không gỉ mác 304 và 316 trong môi trường khí quyển nhiệt đới Việt Nam" của Nguyễn Thị Thanh Nga tập trung vào việc giải quyết vấn đề ăn mòn ứng lực (SCC) mà thép không gỉ 304 và 316 thường gặp phải khi được sử dụng trong môi trường khí quyển chứa ion clorua, đặc biệt là tại Việt Nam.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là hiểu rõ cơ chế SCC, các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, lượng ion clorua, quá trình xử lý bề mặt và ứng suất ảnh hưởng đến độ nhạy SCC và sự phát triển vết nứt của thép trong điều kiện khí quyển nhiệt đới. Đồng thời, luận án nhằm xác định các xu thế và điều kiện tới hạn gây SCC cho hai loại thép này.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm thử nghiệm gia tốc trong tủ nhiệt ẩm và thử nghiệm trong môi trường khí quyển tự nhiên tại Hà Nội, Đồ Sơn, Đồng Hới. Các mẫu thép được gia công cán nguội thương mại, nhạy hóa và xử lý nhiệt, sau đó được tạo ứng suất theo các tiêu chuẩn ASTM G30-97, G38-01, G39-99. Quá trình ăn mòn và phát triển vết nứt được quan sát bằng kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử quét và phân tích cấu trúc kim tương.

Kết quả cho thấy độ nhạy SCC của thép 304 và 316 tăng theo lượng ion clorua trên bề mặt, độ ẩm tương đối và nhiệt độ. Điều kiện xử lý mẫu cũng có ảnh hưởng, với độ nhạy SCC tăng dần theo thứ tự: xử lý nhiệt < cán nguội thương mại < nhạy hóa. Khi ứng suất tăng, thép trở nên nhạy SCC hơn. Trong môi trường khí quyển tự nhiên, lượng ion clorua sa lắng là yếu tố quyết định hàng đầu đến thời gian xuất hiện và tốc độ phát triển vết nứt, tuân theo quy luật hàm mũ. Thép 316 cho thấy khả năng bền SCC tốt hơn thép 304, và cả hai loại thép đều nhạy SCC hơn trong môi trường MgCl2 so với NaCl. Vết nứt lan truyền theo cơ chế biên hạt, xuyên hạt hoặc kết hợp.

Luận án này là công trình đầu tiên nghiên cứu chi tiết về SCC trong môi trường khí quyển Việt Nam, đóng góp vào cơ sở dữ liệu nghiên cứu AISCC toàn cầu và cung cấp kiến thức thực tiễn để phòng ngừa ăn mòn cho các thiết bị công nghiệp trong điều kiện khí hậu nhiệt đới.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu: Giới thiệu lý do chọn đề tài, mục đích, đối tượng, phương pháp, phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.
• Chương 1: Tổng quan về ăn mòn ứng lực và ăn mòn ứng lực trong khí quyển
  • Ăn mòn ứng lực.
  • Ăn mòn ứng lực trong môi trường khí quyển.
  • Các phương pháp nghiên cứu ăn mòn ứng lực.
  • Tình hình nghiên cứu ăn mòn ứng lực trong môi trường khí quyển tại Việt Nam.
• Chương 2: Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu
  • Vật liệu và mẫu nghiên cứu.
  • Phương pháp chuẩn bị mẫu.
  • Phương pháp thử nghiệm (gia tốc và tự nhiên).
  • Phương pháp đánh giá hiện trạng ăn mòn ứng lực.
• Chương 3: Kết quả và thảo luận
  • Thử nghiệm gia tốc nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, điều kiện xử lý mẫu và ứng suất đến sự xuất hiện vết nứt do ăn mòn ứng lực (độ nhạy SCC) của thép không gỉ 304 và 316.
  • Thử nghiệm nhỏ muối clorua bão hòa (bán gia tốc) trong khí quyển Hà Nội xác định quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến sự xuất hiện và phát triển vết nứt của thép không gỉ 304 và 316.
  • Thử nghiệm tự nhiên trong khí quyển Hà Nội, Đồ Sơn và Đồng Hới xác định quy luật ảnh hưởng của lượng ion clorua và độ ẩm không khí đến sự xuất hiện và phát triển vết nứt của thép không gỉ 304 và 316.
  • Cơ chế lan truyền vết nứt.
• Kết luận: Tóm tắt các kết quả chính của luận án.
• Tài liệu tham khảo và Danh mục các công trình đã công bố.