Studie o mikrostruktuře a vlastnostech mořské{0}}korozivzdorné ocelové tyče 00Cr10MoV
S vyčerpáváním pozemních zdrojů lidé zrychlili tempo plavby na moři a neustále se budují velké projekty, jako jsou přes{0}}mořské mosty, podmořské tunely a pobřežní ropné plošiny. Největší výzvou pro tyto námořní inženýrské materiály je však koroze v mořském prostředí. Jako jeden z nejběžněji používaných stavebních materiálů ocelových tyčí má odolnost proti korozi vůči mořské vodě přímý vliv na trvanlivost betonových konstrukcí v mořském prostředí.
V současnosti jsou šířeji používané ocelové tyče odolné proti korozi potažené ocelové tyče, tyče z nerezové oceli a legované ocelové tyče odolné proti korozi. Výzkumníci ocelářské společnosti vyvinuli ocelovou tyč 20MnSiCrV odolnou proti -legované korozi-, její struktura při pokojové teplotě je ferit a perlit, mez kluzu 450 MPa, pevnost v tahu 650 MPa, míra koroze je nižší než 70 % běžné ocelové tyče se závitem. Na tomto základě je dále optimalizováno složení slitiny a je vyvinuta závitová ocelová tyč s vysokou odolností proti korozi 00Cr10MoV. V této práci byla systematicky analyzována mikrostruktura, mechanické vlastnosti a korozní odolnost ocelové tyče 00Cr10MoV a bylo provedeno srovnání a diskuse s ocelovou tyčí s běžným závitem 20MnSiV.
Chemické složení materiálu bylo testováno, roztaveno a vytvarováno do 80kg ingotu ve 150kg vakuové indukční peci a ingot byl po kování svařen na čtvercový sochor o rozměrech 140 mm × 140 mm × 12 m a nakonec za tepla- válcován do závitové tyče Φ25 mm ve výrobní dílně. Ze tří hotových ocelových tyčí byly vyříznuty tři sekce ocelových tyčí a zpracovány na tahové vzorky. Mez kluzu, pevnost v tahu a prodloužení vzorků byly měřeny na elektronickém univerzálním stroji pro zkoušení materiálů 5585. Byla pozorována mikrostruktura příčného řezu vzorku a tvrdost různých tkání vzorku byla testována na digitálním tvrdoměru Tukon 2100B s uzavřenou smyčkou Vickers. Distribuce legujících prvků v tkáních byla sledována elektronovým mikroanalyzátorem Shimazu 1610 (EPMA). Odolnost proti korozi byla dále hodnocena pomocí solné mlhy, cyklického ponorného korozního testu, elektrochemické impedanční spektroskopie a polarizační křivky.
Výsledky ukazují, že:
(1) Mikrostruktura ocelové tyče 00Cr10MoV odolné proti mořské vodě-je složena hlavně z feritu a bainitu, mez kluzu dosahuje 450 MPa nebo více a komplexní mechanické vlastnosti jsou vynikající;
(2) Za podmínek zrychlené korozní zkoušky je rychlost koroze oceli 00Cr10MoV menší než 5 % běžné závitové tyče 20MnSiV; Produkty koroze jsou hlavně -FeOOH, -FeOOH a -FeOOH a také obsahují malé množství Fe3O4 a malé množství produktů obsahujících chlor-Na3CrCl16, Fe+3O (OH, Cl).
(3) Přidání legujících prvků Cr a Mo zlepšuje potenciál vlastní-koroze a odolnost vůči přenosu náboje oceli 00Cr10MoV v neutrálním vodném roztoku 3,5 % NaCl, snižuje hustotu jejího korozního proudu a výrazně zlepšuje její odolnost proti korozi v mořské vodě ve srovnání s ocelí 20MnSiV.
