Trong chương 3 đã tìm hiểu các vấn đềnhư sau:
- Các giai đoạn hình thành và lan truyên vết nứt do môi trường ăn mòn và ứng suất áp vào thép không gỉ.
- Tìm hiểu những yếu tố của môi trường gây ra phản ứng ở đỉnh vết nứt và ảnh hưởng đến sự hình thành và tốc độ làn tuyền của vết nứt của thép không gỉ.
- Sựtác động của hydro đến việc vật liệu thép không gỉ.
- Tìm hiểu sựảnh hưởng của clorua đến môi trường ăn mòn, mối liên hệ giữa chorua và hydro.
- Nghiên cứu phương pháp tính toán hệ số cường độ ứng suất, thời gian làm việc còn lại của vật liệu và độ mở vết nứt trung bình hằng năm.
32
CHƯƠNG 4- KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HỆ SỐCƯỜNG ĐỘỨNG SUẤT, THỜI GIAN LÀM VIỆC CÒN LẠI CỦA VẬT LIỆU VÀ ĐỘ MỞ VẾT NỨT TRUNG
BÌNH HẰNG NĂM CỦA THÉP 08X18H10T
Trong chương 3 ở trên ta đã tìm hiểu lý thuyết cơ chế hình thành và phát triển của vết nứt đối với vật liệu là thép không gỉ và sự ảnh hưởng của clorua tới thép không gỉ. Ở chương IV này ta sẽ trình bày kết quả tính toán sự ảnh hưởng của clorua tới thép không gỉ và kết quả tính hệ số cường độ ứng suất, thời gian làm việc còn lại cho đến khi hư hỏng, cũng như tính độ mở vết nứt trung bình hằng năm của thép không gỉ. Các thông số được sử dụng cho việc tính toán được cho ở các bảng 4.1 và bảng 4.2.
Bảng 4.1. Các thông sốđể tính nồng độ hydro có trong thép [12].
Hàm lượng oxy cố định (mg/kg) 0.01 Diện tích bề mặt canode (cm2) 0.008 Khối lượng riêng của thép(g/cm3) 8213 Thể tích bề mặt bị ăn mòn(cm3) 0.0015 Khối lượng thép bị ăn mòn (g) 12.3
Hằng số Faraday (C/mol) 96500
Điện tích qua bề mặt canode(A/h) 26.8 𝐶𝐻𝑙𝑖𝑚2 (ml𝐻2/100g KL trong điều kiện bình thường) 16.5
Bảng 4.2. Các thông sốđể tính hệ sốcường độứng suất [12].
Ứng suất căng σs (MPa) 200
Mô đun young E (MPa) 196000
Hệ số η2 0.21
Hệ số thay đổi thể tích của hợp kim ∆ 0.2
Hệ số Posion γ 0.28
Hệ số khuếch tán hydro trong thép không gỉ D (m2/s) 2.5x10-6
Nồng độ 𝐶𝐶𝑙2 của môi trường bên ngoài ban đầu (mol/lít). 0.05 Nồng độ 𝐶𝐻2 tích tụ ban đầu trong thép không gỉ (mol/lít). 0.06 Hệ số khuếch tán oxy trong thép 𝐷𝑜 (m2/s) 1.8x10-6
33