CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM III.1 CHẾ TẠO VẬT LIỆU THỬ NGHIỆM
3.4 ẢNH HƢỞNG CỦA CẤU TRÚC VI MÔ TỚI ĂN MÒN
Để xác định tạp chất và cấu trúc bằng kính hiển vi, các mẫu thép không gỉ 205 đƣợc mài trên giấy ráp ƣớt đến số 1000. Sau đó các mẫu thép đƣợc đánh bóng bằng bột ôxit crôm Cr2O3 trên tấm dạ nỉ. Mẫu thép đã đánh bóng đƣợc soi chụp trên kính hiển vi quang học Zeiss Axiovert 25 (hình 3.26) tại trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội để xác định các tạp chất có trong thép. Thực hiện tẩm thực mẫu thép bằng dung dịch (3% HNO3 + 10% HF + cồn 90o) để xác định cấu trúc tế vi của thép.
60
Các hình 3.27 và 3.28 mô tả hình thái tạp chất và cấu trúc của các mẫu thép không có NTĐH (m10) và thép có ~0,1% NTĐH (m11).
(a)
(b)
Hình 3.27 Ảnh tạp chất của (a) mẫu thép m10 và (b) mẫu thép m11.
(a) (b)
61
Trên các hình này cho thấy số lƣợng tạp chất của của các mẫu thép không có NTĐH (m10) và thép có ~0,1% NTĐH (m11) không nhiều (~5%) và phân bố không đều trên bề mặt mẫu thép. Kích thƣớc các tạp chất của hai mẫu thép gần bằng nhau. Điều này cho thấy hàm lƣợng NTĐH trong thép với số lƣợng nhỏ nên không thể hiện đƣợc vai trò làm sạch tạp chất của NTĐH. Tạp chất có mầu sắc xám đen lẫn lóng lánh thủy tinh trên nền thép mầu trắng sáng.
Các mẫu thép 205 ở trạng thái đúc đều có cấu trúc auxtenit. Trên nền auxtenit còn quan sát thấy các pha thứ hai kích thƣớc nhỏ, đƣợc phân tán đều. Các pha này có khả năng là cacbit đƣợc tiết ra trong quá trình đúc do hàm lƣợng cacbon trong thép 205 khá lớn. Kích thƣớc hạt auxtenit ở mẫu thép có ~0,1% NTĐH (m11) nhỏ hơn so với hạt auxtenit ở mẫu thép không có NTĐH (m10).
Các hình 3.29 và 3.30 là ảnh tạp chất và cấu trúc tƣơng ứng với các mẫu thép không có NTĐH (m20) và mẫu thép có NTĐH (m21 và m23).
Trên bề mặt mẫu thép có ~0,1% NTĐH (m21), số lƣợng tạp chất ít, nhỏ và phân bố khá đồng đều. Trong khi đó, các mẫu thép không có NTĐH (m20) và thép có ~0,3% NTĐH (m23) lại có lƣợng tạp chất nhiều hơn và phân tán trên bề mặt mẫu thép. Cho nên với một lƣợng nhất định NTĐH trong thép đã làm cho bề mặt thép tốt hơn, ít tạp chất. Thông thƣờng các tạp chất này sẽ là các tâm điểm để dễ dàng xảy ra các phản ứng ăn mòn khi có điều kiện thuận lợi. Vì vậy, thép có ~0,1% NTĐH (m21) với số lƣợng tạp chất ít sẽ bền ăn mòn hơn so với mẫu thép mẫu thép không có NTĐH (m20) và thép có ~0,3% NTĐH (m23).
Các mẫu thép không có NTĐH (m20) và thép có NTĐH (m21 và m23) cũng có cấu trúc auxtenit. Kích thƣớc hạt auxtenit trong mẫu thép không có NTĐH (m20) thô đại, có hình dạng khá đồng trục. Ngƣợc lại kích thƣớc hạt auxtenit trong mẫu thép có NTĐH (m21 và m23) nhỏ hơn và có hạt kích thƣớc trải dài nằm cạnh hạt nhỏ. Trên các biên hạt của mẫu thép có NTĐH (m20) và thép ~0,3% NTĐH (m23) có thể thấy khá nhiều các tạp chất, trong khi trên thép có ~0,1% NTĐH khá sạch tạp chất. Đó cũng là nguyên nhân để chứng minh các mẫu thép thép có NTĐH (m20) và thép ~0,3% NTĐH (m23) kém bền ăn mòn so với thép có ~0,1% NTĐH.
62 (a)
(b)
(c)
Hình 3.29 Ảnh tạp chất của (a) mẫu thép m20, (b) mẫu thép m21 và (c) mẫu thép m23.
63 Hình 3.30 Ảnh cấu trúc của (a) mẫu thép m20, (b) mẫu thép m21 và (c) mẫu thép m23. (a) (b) (c)
64