Astudiaeth ar ficrostrwythur a phriodweddau cyrydiad dŵr môr-bar dur gwrthsefyll 00Cr10MoV
Gyda disbyddiad adnoddau tir, mae bodau dynol wedi cyflymu'r cyflymder o fynd i'r môr, ac mae prosiectau mawr fel pontydd croesi'r môr, twneli tanfor, a llwyfannau olew ar y môr wedi'u hadeiladu'n barhaus. Fodd bynnag, yr her fwyaf i'r deunyddiau peirianneg Morol hyn yw cyrydiad yn yr amgylchedd Morol. Fel un o'r deunyddiau adeiladu peirianneg a ddefnyddir amlaf, mae ymwrthedd cyrydiad bar dur i ddŵr môr yn effeithio'n uniongyrchol ar wydnwch strwythurau concrit yn yr amgylchedd Morol.
Ar hyn o bryd, y bariau dur gwrthsefyll cyrydiad a ddefnyddir yn ehangach yw bariau dur wedi'u gorchuddio, bariau dur di-staen a bariau dur aloi sy'n gwrthsefyll cyrydiad. Datblygodd cwmni dur ymchwilwyr bar dur gwrthsefyll cyrydiad isel 20MnSiCrV, ei strwythur tymheredd ystafell yw ferrite a pearlite, cryfder cynnyrch o 450MPa, cryfder tynnol o 650MPa, mae cyfradd cyrydiad yn is na 70% o far dur edafu cyffredin. Ar y sail hon, mae'r cyfansoddiad aloi wedi'i optimeiddio ymhellach, a datblygir y bar dur edau aloi gwrthiant cyrydiad uchel 00Cr10MoV. Yn y gwaith hwn, dadansoddwyd microstrwythur, priodweddau mecanyddol a gwrthiant cyrydiad bar dur 00Cr10MoV yn systematig, a gwnaed y gymhariaeth a'r drafodaeth gyda'r bar dur edau cyffredin 20MnSiV.
Profwyd cyfansoddiad cemegol y deunydd, ei fwyndoddi a'i fowldio i mewn i ingot 80kg mewn ffwrnais ymsefydlu gwactod 150kg, a chafodd yr ingot ei weldio i gynffon biled sgwâr 140mm × 140mm × 12m ar ôl ffugio, ac yn olaf yn boeth - wedi'i rolio i mewn i far edafedd Φ25mm yn y gweithdy cynhyrchu. Cafodd tair rhan o fariau dur eu torri o dri bar dur gorffenedig a'u prosesu'n sbesimenau tynnol. Mesurwyd cryfder cnwd, cryfder tynnol ac ehangiad y sbesimenau ar 5585 o beiriant profi deunydd cyffredinol electronig. Gwelwyd microstrwythur trawstoriad y sampl, a phrofwyd caledwch meinweoedd gwahanol y sampl gan brofwr caledwch rheoli dolen gaeedig digidol Tukon 2100B, Vickers. Arsylwyd dosbarthiad elfennau aloi yn y meinweoedd gan ficro-ddadansoddwr chwiliwr electron Shimazu 1610 (EPMA). Gwerthuswyd yr ymwrthedd cyrydiad ymhellach trwy chwistrellu halen, prawf cyrydiad trochi cylchol, sbectrosgopeg rhwystriant electrocemegol a chromlin polareiddio.
Mae’r canlyniadau’n dangos bod:
(1) Mae microstrwythur bar dur sy'n gwrthsefyll cyrydiad dŵr môr 00Cr10MoV yn cynnwys ferrite a bainite yn bennaf, mae cryfder y cynnyrch yn cyrraedd 450MPa neu fwy, ac mae'r priodweddau mecanyddol cynhwysfawr yn rhagorol;
(2) O dan amodau prawf cyrydiad carlam, mae cyfradd cyrydiad dur 00Cr10MoV yn llai na 5% o'r bar edau cyffredin 20MnSiV; Y cynhyrchion cyrydiad yn bennaf yw -FeOOH, -FeOOH a -FeOOH, ac maent hefyd yn cynnwys ychydig bach o Fe3O4 a swm bach o glorin-yn cynnwys cynhyrchion Na3CrCl16, Fe{+3O (OH, Cl).
(3) Mae ychwanegu elfennau aloi Cr a Mo yn gwella'r potensial cyrydu hunan- a gwrthiant trosglwyddo tâl o ddur 00Cr10MoV mewn hydoddiant dyfrllyd niwtral 3.5% NaCl, yn lleihau ei ddwysedd cerrynt cyrydiad, ac yn gwella ei ymwrthedd cyrydiad dŵr môr yn fawr o'i gymharu â dur 20MnSiV.
