daigai

Well-Known Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Tiểu luận Môn ăn mòn kim loại

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĂN MÒN KIM LOẠI
1.1 Định nghĩa ăn mòn:
Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại do tương tác hóa học hay điện hóa của kim loại với môi trường xung quanh.
1.2 Phân loại các quá trình ăn mòn:
1.2.1 Phân loại theo cơ chế của quá trình ăn mòn
Theo cơ chế của quá trình người ta chia ra làm hai loại ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa:
a. Ăn mòn hóa học:
Ăn mòn hóa học là quá trình ăn mòn do tác dụng hóa học của kim loại với môi trường.
b. Ăn mòn điện hóa:
Ăn mòn điện hóa là quá trình ăn mòn do tác dụng điện hóa học giữa kim loại với môi trường phản ứng điện hóa, nó tuân theo qui luật động học điện hóa. Ăn mòn điện hóa xảy ra 2 quá trình đồng thời.
- Quá trình anot là quá trình biến đổi trực tiếp kim loại thành ion hydrat hóa trong dung dịch.
Me + xH2O = Me(H2O)n+ + ne
Trong kim loại còn một lượng tương đương các electron dư thừa.
- Quá trình catot là quá trình làm các electron dư ở quá trình anot bị đồng hóa do một vài chất nhận electron, được gọi là chất khử phân cực.
Nghiên cứu chi tiết quá trình ăn mòn hóa học và điện hóa cho thấy không có ranh giới phân biệt rõ nét giữa chúng. Trong nhiễu trường hợp, sự biến đổi chậm từ cơ chế hóa học sang cơ chế điện hóa có thể xảy ra và ngược lại. Sự ăn mòn trong dung dịch điện ly có thể xảy ra theo cả cơ chế điện hóa lẫn cơ chế hóa học.

1.2.2. Phân loại theo điều kiện của quá trình ăn mòn
- Ăn mòn khí quyển là ăn mòn kim loại trong khí quyển hay các khí ẩm ướt khác.
- Ăn mòn trong chất điện ly ( axit, bazơ, muối)
- Ăn mòn dưới đất nghĩa là ăn mòn các công trình ngầm dưới đất
- Ăn mòn điện gây ra dưới tác dụng của dòng điện ngoài hay các dòng lang thang
- Ăn mòn dưới tác dụng của điện thế gây ra do tác dụng đồng thời của môi trường xâm thực và của điện thế trên kim loại.
- Ăn mòn sinh vâth học là ăn mòn gây ra do các vi sinh vật hay sản phẩm chuyển hóa củ chúng.
1.2.3. Phân loại theo dạng đặc trưng của ăn mòn
- Ăn mòn toàn bộ xảy ra trên toàn bộ bề mặt kim loại, nó có thể đều đặn hay không đều
- Ăn mòn cục bộ tập trung ở các khu riêng biệt của bề mặt kim loại.
Ví dụ: Ăn mòn hang hốc, ăn mòn điểm
- Ăn mòn giữa các tinh thể là sự phá hủy kim loại dọc theo ranh giới giữa các tinh thể
- Ăn mòn xuyên tinh hình thành các vết rạn xuyên tinh dẫn đến sự phá hủy toàn bộ kim loại




Chương 2:GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU THÉP CACBON
2.1 Ảnh hưởng của các nguyên tố đến tổ chức, cơ tính của thép các bon.
2.1.1 Định nghĩa Thép Cacbon..
Thép cácbon là hợp kim của sắt và cácbon với chứa lượng cácbon dưới 2,14%. Tuy nhiên do điều kiện nấu luyện nên có nhiều nguyên tố khác cũng có mặt trong thép. Chúng là các tạp chất thường có như Mangan (Mn), Silíc (Si), Phốt pho (P), lưu huỳnh (S), các tạp chất ẩn như hydrô (H), nitơ (N), ôxy (O), và các tạp chất ngẫu nhiên như crôm (Cr), nikel (Ni), vônfram (W), titan (Ti), molibden (B), vanadi (V),…
Tất cả các loại nguyên tố kể trên có ở trong thép với lượng chứa nhỏ và ảnh hưởng không đáng kể đến tổ chức và tính chất của thép. Chính vì thế mà kể cả các nguyên tố có lợi đều được gọi là tạp chất.
Cần lưu ý rằng nếu một hay một vài nguyên tố kể trên mà người ta cố ý cho vào thép với dụng ý nào đó thì chúng lại được gọi là nguyên tố hợp kim (sẽ được trình bày chi tiết trong phần thép hợp kim).
Tóm lại ngoài sắt ra thành phần hóa học của thép cácbon thông thường bao gồm:
C < 2%; Mn  0,5-0,8%; Si  0,3-0,6%; P  0,05-0,06%; S  0,05-0,06%.
2.1.2 Ảnh hưởng của nguyên tố cácbon.
Trong tất cả nguyên tố, cácbon là nguyên tố quan trọng nhất, quyết định chủ yếu đến tổ chức và tính chất của thép cácbon (và cả đối với thép hợp kim).
Sự thay đổi hàm lượng cácbon ảnh hưởng đến cơ tính của thép gồm giới hạn bền (b¬¬¬), độ cứng (HB), độ giãn dài (), độ thắt tỉ đối () và độ dai va đập (ak).
Khi hàm lượng cácbon trong thép tăng, độ bền và độ cứng của thép tăng còn độ dẻo và độ dai va đập lại giảm. Tuy nhiên, độ bền của thép chỉ tăng lên và đạt tới giá trị cực đại khi hàm lượng của cácbon tăng lên tới khoảng giới hạn 0,8 tới 1,0%, vượt quá giới hạn này độ bền lại giảm đi.
Cứ tăng 0,1% cácbon, trong thép độ cứng tăng thêm khoảng 20-25HB và giới hạn bền (b¬¬¬) tăng thêm khoảng 60-80 MPa, nhưng độ giãn dài tương đối () giảm đi khoảng 2-4%, độ thắt tỉ đối () giảm đi 1-5% và độ dai va đập (ak) giảm đi khoảng 200 kJ/m2. Qui luật thay đổi này được giải thích như sau:
 Các thép có hàm lượng cácbon thấp ( 0,25%) nói chung dẻo, mềm và độ bền, độ cứng thấp, hiệu quả hóa bền bằng nhiệt luyện như tui và ram không cao, nên chúng được dùng chủ yếu làm các chi tiết cần qua dập nguội (là những sản phẩm cần độ dẻo cao và không cần qua nhiệt luyện) và làm các kết cấu xây dựng. Muốn tăng hiệu qủa của nhiệt luyện của các thép này cần qua thấm cácbon lớp bề mặt.
 Các thép với hàm lượng cácbon trung bình (0,3-0,5%) có cơ tính tổng hợp cao vì có sự hài hòa giữa độ bền, độ cứng, độ dẻo và độ dai. Các thép này thường được dùng làm các vật liệu kết cấu như các chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập cao như trục truyền lực, bánh răng,….
 Các thép có hàm lượng cácbon tương đối cao (0,55-0,7%) có độ cứng cao và giới hạn đàn hồi cao nhất nên thường được sử dụng làm các chi tiết đàn hồi như lò xo, nhíp.
 Các thép có hàm lượng cácbon cao ( 0,7%) có độ cứng và tính chống mài moon cao, nên thường được dùng làm công cụ cắt gọt, công cụ đo, khuôn dập nguội, …
Chú ý rằng, ngoài ảnh hưởng đến cơ tính, cácbon coi ảnh hưởng đến một số tính chất hóa lý của thép. Chẳng hạn khi hàm lượng cácbon tăng, mật độ (khối lượng riêng ) cùng độ từ thẩm () và khả năng chống ăn mòn của thép giảm đi còn điện trở () và lực khử từ (Hc) lại tăng lên.
2.1.3 Ảnh hưởng của các nguyên tố khác.
Mangan (Mn): Nguyên tố mangan được cho vào thép cácbon khi tinh luyện ở dưới dạng fero mangan nhằm mục đích khử ôxy và lưu huỳnh. Khi hòa tan vào ferit mangan có tác dụng nâng cao độ bền, độ cứng của pha này, nên có làm tăng cơ tính của thép. Nhưng do lượng mangan trong thép cácbon nhỏ (thường dưới 0,8%) nên tác dụng này không đáng kể và tác dụng chủ yếu của nó chỉ để khử ôxy và hạn chế sự có mặt của lưu huỳnh.
Silíc (Si): Nguyên tố silíc được cho vào nhiều loại thép nhằm khử ôxy triệt để hơn. Cũng như mangan, khi được hòa tan vào pha ferít, nguyên tố silic nâng cao độ bền và độ cứng cho pha này. Cũng do hàm lượng silíc trong thép cácbon còn nhỏ (thường dưới 0,6%) nên tác dụng hóa bền coi nhỏ và tác dụng chủ yếu của nó chỉ để khử ôxy.
Phốt pho (P): Nguyên tố phốt pho dù ở dạng hòa tan trong ferít hay ở dạng liên kết Fe3P đều làm cho thép bị giòn, đặc biệt là ở trạng thái nguội do đó nó là nguyên tố có hại cần hạn chế ở dưới mức cho phép nào đó. Đối với thép cácbon thông thường hàm lượng cácbon nhỏ hơn 0,06%. Riêng đối với thép dễ cắt, để nâng cao khả năng bẻ gãy phoi, lượng phốt pho co thể cao tới 0,08-0,15%. Phốt pho có mặt trong thép từ các quặng hay từ nhiên liệu than trong quá trình luyện gang ban đầu.
Lưu huỳnh (S): Tương tự như phốt pho, lưu huỳnh có mặt trong thép từ các quặng và đặc biệt là từ than khi nấu luyện gang. Cùng tinh (Fe + FeS) có nhiệt độ nóng chảy thấp khoảng 9880C nằm ở biên giới hạt dễ bị mềm và chảy khi nung nóng làm thép bị đứt ở biên giới hạt tạo hiện tượng phá hủy giòn, coi được gọi là dịn nóng. Vì vậy cần hạn chế hàm lượng nguyên tố có hại này trong thép dưới mức độ cho phép nào đó. Đối với thép thông thường hàm lượng lưu huỳnh thường phải nhỏ hơn 0,06%. Tuy nhiên đối với thép dễ cắt, để nâng cao hiện tượng gãy phoi, hàm lượng lưu huỳnh có thể lên tới 0,08 – 0,3%.
2.2 Phân loại thép các bon
2.2.1 Phân loại theo hàm lượng cácbon.
Theo hàm lượng cácbon ở trong thép người ta chia thép cácbon ra làm bốn loại:
- Thép cácbon thấp với hàm lượng cácbon nhỏ hơn 0,25%,
- Thép cácbon trung bình với hàm lượng cácbon trong khoảng từ 0,25 – 0,5%,
- Thép cácbon tương đối cao khi hàm lượng cácbon trên 0,5÷0.7%.
- Thép cácbon cao khi hàm lượng cácbon trên 0,7%.
2.2.2 Phân loại theo chất lượng.
Tùy thuộc vào chất lượng luyện kim, nghĩa là tùy theo mức độ đồng nhất của thành phần hóa học, của tổ chức và tính chất của thép và nhất là tùy theo hàm lượng các tạp chất có hại là phốt pho và lưu huỳnh có trong thép, người ta chia thép ra mấy loại sau:
- Thép có chất lượng thường khi chứa tới 0,05%S và P thường dùng cho càc yêu cầu không cao như thép xây dựng thường.
- Thép có chất lượng tốt khi chứa không quá 0,04%S và P dùng trong chế tạo máy thông dụng.
- Thép có chất lượng cao khi chứa không quá 0,025%S và P.
- Thép có chất lượng đặc biệt cao khi chứa không quá 0,015%S và 0,025%P.
2.2.3 Phân loại theo phương pháp khử ôxy.
Theo mức độ khử ôxy người ta chia thép ra làm ba loại đó là thép sôi, thép lặng và thép nửa lặng
Thép sôi là thép được khử ôxy không triệt để tức là chỉ dùng fero mangan là một loại chất khử không mạnh. Do vẫn coi FeO trong thép lỏng nên nó có thể tác dụng với cácbon theo phản ứng:
FeO + C  Fe + CO
Khí CO bay lên làm cho mặt thép lỏng chuyển động giống như nó bị sôi vì thế loại thép này mang tên thép sôi. Do khí CO vẫn coi tạo thành ngay cả khi rót thép lỏng vào khuôn nên chúng tạo thành một số bọt khí trong thỏi thép đúc (Hình vẽ 5.1a).

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 

Các chủ đề có liên quan khác

Top