Tại sao thép có hàm lượng cacbon cao dễ gãy? Phần 2
2022-06-28
Theo kết quả thử nghiệm thẩm thấu hydro điện hóa, hàm lượng carbon và phần thể tích của cacbua trong mẫu càng lớn thì hệ số khuếch tán của nguyên tử hydro càng nhỏ và độ hòa tan càng lớn. Khi hàm lượng carbon tăng lên, khả năng chống lại sự giòn của hydro cũng giảm đi.
Thử nghiệm độ bền kéo với tốc độ biến dạng chậm đã xác nhận rằng hàm lượng carbon càng cao thì khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất càng thấp. Tỷ lệ thuận với phần thể tích của cacbua, khi phản ứng khử hydro và lượng hydro được bơm vào mẫu tăng lên, phản ứng hòa tan anốt sẽ xảy ra và sự hình thành vùng trượt cũng sẽ được tăng tốc.
Khi hàm lượng carbon tăng lên, cacbua sẽ kết tủa bên trong thép. Dưới tác động của phản ứng ăn mòn điện hóa, khả năng bị giòn do hydro sẽ tăng lên. Để đảm bảo thép có khả năng chống ăn mòn và chống giòn hydro tuyệt vời, việc kiểm soát kết tủa cacbua và tỷ lệ thể tích là các phương pháp kiểm soát hiệu quả.
Việc ứng dụng thép trong các bộ phận ô tô có một số hạn chế, cũng do khả năng chống lại sự giòn do hydro gây ra do ăn mòn nước gây ra. Trên thực tế, tính dễ giòn do hydro này có liên quan chặt chẽ đến hàm lượng carbon, với sự kết tủa của cacbua sắt (Fe2.4C/Fe3C) trong điều kiện quá điện áp hydro thấp.
Nói chung, đối với phản ứng ăn mòn cục bộ trên bề mặt do hiện tượng nứt ăn mòn ứng suất hoặc hiện tượng giòn hydro, ứng suất dư được loại bỏ bằng cách xử lý nhiệt và hiệu quả bẫy hydro được tăng lên. Không dễ để phát triển thép ô tô cường độ cực cao với cả khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng chống giòn hydro.
Khi hàm lượng carbon tăng lên, tốc độ khử hydro tăng lên, trong khi tốc độ khuếch tán hydro giảm đáng kể. Chìa khóa để sử dụng thép cacbon trung bình hoặc thép cacbon cao làm bộ phận hoặc trục truyền động là kiểm soát hiệu quả các thành phần cacbua trong cấu trúc vi mô.