CHƯƠNG 4 NỨT DƯỚI ỨNG SUẤT
4.2.4. Phép thử kéo ở tốc độ biến dạng thấp
Phép thử này cho phép xác định nhanh chĩng độ nhạy cảm của kim loại với SCC và HE trong một mơi trường cho trước. Phương pháp này giả sử rằng ảnh hưởng của ăn mịn trên biểu hiện đứt của kim loại phụ thuộc vào tốc độ biến dạng hơn là giá trị cường độ ứng suất tại điểm nứt. Cường độ ứng suất chỉ can thiệp một cách gián tiếp vào việc tạo ra biến dạng.
Với máy thử kéo, trên mẫu (trơn hoặc cĩ khắc) người ta áp đặt một biến dạng tăng dần với tốc độ biến dạng chậm hoặc khơng đổi, ghi lại σ = f(ε) đến khi đứt và đo diện tích mặt đứt của mẫu.
Hệ số kA biểu diễn độ giảm diện tích sau khi đứt:
kA = (A0 –A) / A0 với A0, A là diện tích mặt cắt mẫu ban đầu và sau khi đứt
Đối với đứt giịn, A0 =A nên kA = 0.
Đối với đứt dẻo, A0 >A nên 0 < kA < 1
Để đánh giá ảnh hưởng ăn mịn, người ta so sánh kA trong mơi trường ăn mịn và mơi trường trơ.
Ảnh hưởng của ăn mịn dưới ứng suất thường biểu hiện ở các tốc độ biến dạng tương đối thấp: 10-3 đến 10-7 s-1 (thường dùng 10-6 s-1). Nếu tốc độ biến dạng quá cao, ăn mịn khơng đủ thời gian tác động nên kim loại sẽ biểu hiện như
trong mơi trường trơ. Ngược lại nếu tốc độ biến dạng quá thấp, ăn mịn tại điểm nứt sẽ đĩng vai trị quan trọng và làm tăng kích thước vết nứt. Cường độ ứng suất do đĩ sẽ giảm đến mức sự phát triển nứt cĩ thể dừng lại.
Việc giảm diện tích mặt cắt trong phép thử này tương đương với việc giảm tính dẻo của kim loại. Do đĩ các thơng số khác liên quan đến tính dẻo (độ dãn dài, diện tích dưới đường cong kéo) cĩ thể được dùng để xác định độ nhạy cảm của kim loại với SCC và HE.
Đường cong kéo của thép cán trong khơng khí (a) và trong dung dịch NaCl cĩ chứa H2S (b) cho thấy sự giảm độ dãn dài và diện tích dưới đường cong do giịn hĩa thép bởi hydrơ.
4.3.Giịn hĩa do hydrơ (HE) 4.3.1. Độ tan hydrơ trong kim loại