Дзякуй за наведванне сайта Nature.com. Версія браўзера, якой вы карыстаецеся, мае абмежаваную падтрымку CSS. Для найлепшага карыстання рэкамендуем выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Тым часам, каб забяспечыць бесперапынную падтрымку, мы будзем адлюстроўваць сайт без стыляў і JavaScript.
Сталь 20MnTiB з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным высокатрывалым матэрыялам для балтоў са сталёвых канструкцый мастоў у маёй краіне, і яе характарыстыкі маюць вялікае значэнне для бяспечнай эксплуатацыі мастоў. На падставе даследавання атмасфернага асяроддзя ў Чунцыне ў гэтым даследаванні быў распрацаваны раствор для каразійнай абароны, які імітуе вільготны клімат Чунцына, і праведзены выпрабаванні на каразійную стойкасць высокатрывалых балтоў, якія імітуюць вільготны клімат Чунцына. Быў вывучаны ўплыў тэмпературы, значэння pH і канцэнтрацыі мадэляванага раствора для каразійнай абароны на паводзіны высокатрывалых балтоў 20MnTiB пры каразійнай стойкасці.
Сталь 20MnTiB з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным высокатрывалым матэрыялам для вырабу сталёвых канструкцый мастоў у маёй краіне, і яе характарыстыкі маюць вялікае значэнне для бяспечнай эксплуатацыі мастоў. Лі і інш. 1 пратэставалі ўласцівасці сталі 20MnTiB, якая звычайна выкарыстоўваецца ў высокатрывалых балтах класа 10.9, у дыяпазоне высокіх тэмператур ад 20 да 700 ℃ і атрымалі крывую напружання-дэфармацыі, мяжу цякучасці, трываласць на расцяжэнне, модуль Юнга і падаўжэнне, а таксама каэфіцыент пашырэння. Чжан і інш. 2, Ху і інш. 3 і інш. правялі выпрабаванні хімічнага складу, механічных уласцівасцей, мікраструктуры, макраскапічнага і мікраскапічнага аналізу паверхні разьбы, і вынікі паказваюць, што асноўнай прычынай разбурэння высокатрывалых балтоў з'яўляюцца дэфекты разьбы, а ўзнікненне дэфектаў разьбы выклікана вялікімі канцэнтрацыямі напружанняў, канцэнтрацыямі напружанняў на кончыку расколін і адкрытымі ўмовамі карозіі.
Высокатрывалыя балты для сталёвых мастоў звычайна выкарыстоўваюцца працяглы час у вільготным асяроддзі. Такія фактары, як высокая вільготнасць, высокая тэмпература, а таксама адклады і паглынанне шкодных рэчываў у навакольным асяроддзі, могуць лёгка выклікаць карозію сталёвых канструкцый. Карозія можа прывесці да страты папярочнага сячэння высокатрывалых балтоў, што прывядзе да шматлікіх дэфектаў і расколін. І гэтыя дэфекты і расколіны будуць працягваць пашырацца, тым самым скарачаючы тэрмін службы высокатрывалых балтоў і нават прыводзячы да іх разбурэння. Да гэтага часу існуе шмат даследаванняў уплыву карозіі ў навакольным асяроддзі на каразійныя ўласцівасці матэрыялаў пад напружаннем. Катар і інш.4 даследавалі каразійныя ўласцівасці магніевых сплаваў з розным утрыманнем алюмінію ў кіслых, шчолачных і нейтральных асяроддзях метадам выпрабаванняў на павольную хуткасць дэфармацыі (SSRT). Абдэль і інш.5 вывучалі электрахімічныя ўласцівасці і ўласцівасці каразійнага растрэсквання пад напружаннем сплаву Cu10Ni ў 3,5% растворы NaCl у прысутнасці розных канцэнтрацый сульфід-іёнаў. Агіён і інш.6 ацанілі каразійныя ўласцівасці літага пад ціскам магніевага сплаву MRI230D у 3,5% растворы NaCl метадам выпрабаванняў на апусканне, выпрабаванняў у саляны туман, патэнцыядынамічнага палярызацыйнага аналізу і SSRT. Чжан і інш.7 вывучалі Каразійныя паводзіны мартэнсітнай сталі 9Cr пад напружаннем з выкарыстаннем SSRT і традыцыйных метадаў электрахімічных выпрабаванняў, а таксама атрыманы ўплыў іонаў хларыду на статычную каразійную паводзіны мартэнсітнай сталі пры пакаёвай тэмпературы. Чэнь і інш.8 даследавалі каразійныя паводзіны сталі X70 пад напружаннем і механізм расколінавання ў мадэляваным растворы марскога бруду, які змяшчае SRB, пры розных тэмпературах з дапамогай SSRT. Лю і інш.9 выкарыстоўвалі SSRT для вывучэння ўплыву тэмпературы і хуткасці расцяжэння на каразійную ўстойлівасць аўстэнітнай нержавеючай сталі 00Cr21Ni14Mn5Mo2N пад напружаннем у марской вадзе. Вынікі паказваюць, што тэмпература ў дыяпазоне 35~65℃ не аказвае істотнага ўплыву на каразійныя паводзіны нержавеючай сталі пад напружаннем. Лу і інш. У 10 ацэньвалася схільнасць да запаволенага разбурэння ўзораў з рознымі ступенямі трываласці на расцяжэнне з дапамогай выпрабаванняў на запаволенае разбурэнне пры нагрузцы і SSRT. Рэкамендуецца кантраляваць трываласць на расцяжэнне высокатрывалых нітаў са сталі 20MnTiB і сталі 35VB на ўзроўні 1040-1190 МПа. Аднак у большасці гэтых даследаванняў для мадэлявання каразійнага асяроддзя ў асноўным выкарыстоўваецца просты 3,5% раствор NaCl, у той час як рэальнае асяроддзе выкарыстання высокатрывалых нітаў больш складанае і мае шмат фактараў уплыву, такіх як значэнне pH ніта. Ананья і інш. у 11 вывучалі ўплыў параметраў навакольнага асяроддзя і матэрыялаў у каразійным асяроддзі на карозію і каразійнае растрэскванне пад напружаннем дуплексных нержавеючых сталей. Сунада і інш. 12 правялі выпрабаванні на каразійнае растрэскванне пад напружаннем пры пакаёвай тэмпературы на сталі SUS304 у водных растворах, якія змяшчаюць H2SO4 (0-5,5 кмоль/м-3) і NaCl (0-4,5 кмоль/м-3). Таксама вывучаўся ўплыў H2SO4 і NaCl на тыпы карозіі сталі SUS304. Мерве і інш. 13 выкарыстоўвалі SSRT для вывучэння ўплыву кірунку пракаткі, тэмпературы, канцэнтрацыі CO2/CO, ціску газу і часу карозіі на ўспрымальнасць сталі для сасудаў высокага ціску A516 да каразійнага растрэсквання пад напружаннем. Выкарыстоўваючы раствор NS4 у якасці раствора для мадэлявання грунтавых вод, Ібрагім і інш. 14 даследавалі ўплыў такіх параметраў навакольнага асяроддзя, як канцэнтрацыя бікарбанату-іонаў (HCO), pH і тэмпература, на каразійнае растрэскванне трубаправоднай сталі API-X100 пасля адслойвання пакрыцця. Шан і інш. У працы 15 вывучаўся закон змены схільнасці да каразійнага растрэсквання пад напружаннем аўстэнітнай нержавеючай сталі 00Cr18Ni10 з тэмпературай пры розных тэмпературных умовах (30~250℃) ва ўмовах чорнага воднага асяроддзя ў мадэляванай вугальна-вадароднай электрастанцыі метадам SSRT. Хан і інш.16 ахарактарызавалі схільнасць да вадароднай охрупченнасці ўзораў высокатрывалых балтоў з дапамогай выпрабавання на запаволенае разбурэнне пры нагрузцы і SSRT. Чжао17 вывучаў уплыў pH, SO42-, Cl-1 на паводзіны сплаву GH4080A пры каразійным растрэскванні пад напружаннем метадам SSRT. Вынікі паказваюць, што чым ніжэй значэнне pH, тым горшая ўстойлівасць сплаву GH4080A да каразійнага растрэсквання пад напружаннем. Ён мае відавочную адчувальнасць да каразійнага растрэсквання пад напружаннем да Cl-1 і не адчувальны да іённага асяроддзя SO42- пры пакаёвай тэмпературы. Аднак існуе няшмат даследаванняў уплыву карозіі навакольнага асяроддзя на высокатрывалыя балты са сталі 20MnTiB.
Каб высветліць прычыны разбурэння высокатрывалых нітаў, якія выкарыстоўваюцца ў мастах, аўтар правёў серыю даследаванняў. Былі адабраны ўзоры высокатрывалых нітаў, і прычыны разбурэння гэтых узораў былі абмеркаваны з пункту гледжання хімічнага складу, мікраскапічнай марфалогіі разбурэння, металаграфічнай структуры і аналізу механічных уласцівасцей19, 20. На аснове даследаванняў атмасфернага асяроддзя ў Чунцыне ў апошнія гады была распрацавана схема карозіі, якая імітуе вільготны клімат Чунцына. Былі праведзены эксперыменты па каразійнай стомленасці высокатрывалых нітаў у мадэляваным вільготным клімаце Чунцына. У гэтым даследаванні даследаваўся ўплыў тэмпературы, значэння pH і канцэнтрацыі мадэляванага каразійнага раствора на паводзіны пры каразійнай стомленасці высокатрывалых нітаў 20MnTiB шляхам выпрабаванняў на механічныя ўласцівасці, макраскапічнага і мікраскапічнага аналізу разбурэння, а таксама прадуктаў паверхневай карозіі.
Чунцын размешчаны на паўднёвым захадзе Кітая, у верхнім цячэнні ракі Янцзы, і мае вільготны субтрапічны мусонны клімат. Сярэдняя гадавая тэмпература складае 16-18°C, сярэдняя гадавая адносная вільготнасць пераважна складае 70-80%, гадавая колькасць сонечных гадзін складае 1000-1400 гадзін, а працэнт сонечнага ззяння складае ўсяго 25-35%.
Згодна са справаздачамі аб сонечным святле і тэмпературы навакольнага асяроддзя ў Чунцыне з 2015 па 2018 год, сярэднесутачная тэмпература ў Чунцыне складала ад 17°C да 23°C. Найвышэйшая тэмпература на корпусе моста Чаацяньмэнь у Чунцыне можа дасягаць 50°C.21,22 Таму тэмпературныя ўзроўні для выпрабаванняў на каразійную нагрузку пад напружаннем былі ўстаноўлены на ўзроўні 25°C і 50°C.
Значэнне pH мадэляванага каразійнага раствора непасрэдна вызначае колькасць H+, але гэта не азначае, што чым ніжэйшае значэнне pH, тым лягчэй адбываецца карозія. Уплыў pH на вынікі будзе адрознівацца для розных матэрыялаў і раствораў. Каб лепш вывучыць уплыў мадэляванага каразійнага раствора на каразійныя ўласцівасці высокатрывалых нітаў пад напружаннем, значэнні pH эксперыментаў па каразійным напружанні былі ўстаноўлены на 3,5, 5,5 і 7,5 у спалучэнні з літаратурнымі даследаваннямі23 і дыяпазонам pH штогадовай дажджавой вады ў Чунцыне з 2010 па 2018 год.
Чым вышэйшая канцэнтрацыя мадэляванага каразійнага раствора, тым больш утрыманне іонаў у мадэляваным каразійным растворы і тым большы ўплыў на ўласцівасці матэрыялу. Для вывучэння ўплыву канцэнтрацыі мадэляванага каразійнага раствора на каразію пад напружаннем высокатрывалых нітаў былі праведзены штучныя лабараторныя паскораныя каразійныя выпрабаванні, і канцэнтрацыя мадэляванага каразійнага раствора была ўстаноўлена на ўзровень 4 без карозіі, якія складалі зыходную канцэнтрацыю мадэляванага каразійнага раствора (1×), 20 × зыходная канцэнтрацыя мадэляванага каразійнага раствора (20 ×) і 200 × зыходная канцэнтрацыя мадэляванага каразійнага раствора (200 ×).
Асяроддзе з тэмпературай 25℃, pH 5,5 і канцэнтрацыяй зыходнага мадэляванага каразійнага раствора найбольш блізкае да рэальных умоў выкарыстання высокатрывалых балтоў для мастоў. Аднак, каб паскорыць працэс каразійных выпрабаванняў, у якасці кантрольнай групы былі абраныя эксперыментальныя ўмовы з тэмпературай 25 °C, pH 5,5 і канцэнтрацыяй 200 × зыходны мадэляваны каразійны раствор. Пры даследаванні ўплыву тэмпературы, канцэнтрацыі або pH мадэляванага каразійнага раствора на каразійныя ўласцівасці высокатрывалых балтоў пад напружаннем, іншыя фактары заставаліся нязменнымі, што выкарыстоўвалася ў якасці эксперыментальнага ўзроўню для кантрольнай групы.
Згодна з брыфінгам па якасці атмасфернага асяроддзя за 2010-2018 гады, апублікаваным Чунцынскім муніцыпальным бюро экалогіі і навакольнага асяроддзя, і са спасылкай на кампаненты ападкаў, пра якія паведамлялася ў Zhang24 і іншых літаратурных даследаваннях Чунцына, быў распрацаваны мадэляваны раствор для карозіі, заснаваны на павелічэнні канцэнтрацыі SO42-. Склад ападкаў у асноўным гарадскім раёне Чунцына ў 2017 годзе. Склад мадэляванага раствора для карозіі паказаны ў табліцы 1:
Раствор для мадэлявання карозіі рыхтуецца метадам хімічнага балансу канцэнтрацыі іонаў з выкарыстаннем аналітычных рэагентаў і дыстыляванай вады. Значэнне pH раствора для мадэлявання карозіі рэгулюецца з дапамогай дакладнага pH-метра, раствора азотнай кіслаты і раствора гідраксіду натрыю.
Для мадэлявання вільготнага клімату ў Чунцыне быў спецыяльна мадыфікаваны і распрацаваны тэстар салянога туману25. Як паказана на малюнку 1, эксперыментальнае абсталяванне мае дзве сістэмы: сістэму салянога туману і сістэму асвятлення. Сістэма салянога туману з'яўляецца асноўнай функцыяй эксперыментальнага абсталявання, якое складаецца з кіравальнай часткі, распыляльнай часткі і індукцыйнай часткі. Функцыя распыляльнай часткі заключаецца ў падачы салянога туману ў выпрабавальную камеру праз паветраны кампрэсар. Індукцыйная частка складаецца з элементаў вымярэння тэмпературы, якія вымяраюць тэмпературу ў выпрабавальнай камеры. Кіруючая частка складаецца з мікракамп'ютара, які злучае распыляльную частку і індукцыйную частку для кіравання ўсім эксперыментальным працэсам. Сістэма асвятлення ўсталявана ў выпрабавальнай камеры салянога туману для мадэлявання сонечнага святла. Сістэма асвятлення складаецца з інфрачырвоных лямпаў і кантролера часу. Адначасова ў выпрабавальнай камеры салянога туману ўсталяваны датчык тэмпературы для кантролю тэмпературы вакол узору ў рэжыме рэальнага часу.
Узоры для каразійнага расколу пад напружаннем пры пастаяннай нагрузцы былі апрацаваны ў адпаведнасці з NACETM0177-2005 (Лабараторныя выпрабаванні сульфіднага растрэсквання пад напружаннем і ўстойлівасці металаў да каразійнага растрэсквання пад напружаннем у асяроддзі H2S). Узоры для каразійнага расколу пад напружаннем спачатку былі ачышчаны ацэтонам і ультрагукавой механічнай ачысткай для выдалення рэшткаў алею, затым абязводжаны спіртам і высушаны ў печы. Затым чыстыя ўзоры змяшчаліся ў выпрабавальную камеру прылады для выпрабаванняў у саляным тумане для мадэлявання каразійнай сітуацыі ў вільготным клімаце Чунцына. Згодна са стандартам NACETM0177-2005 і стандартам для выпрабаванняў у саляным тумане GB/T 10,125-2012, час выпрабаванняў на каразійны расцяжэнне пад пастаяннай нагрузкай у гэтым даследаванні аднастайна вызначаны як 168 гадзін. Выпрабаванні на расцяжэнне былі праведзены на каразійных узорах у розных умовах карозіі на універсальнай машыне для выпрабаванняў на расцяжэнне MTS-810, і былі прааналізаваны іх механічныя ўласцівасці і марфалогія каразійнага разлому.
На малюнку 1 паказана макра- і мікрамарфалогія паверхневай карозіі ўзораў высокатрывалых балтоў, падвергнутых каразійнай нагрузцы, у розных умовах карозіі.2 і 3 адпаведна.
Макраскапічная марфалогія ўзораў каразійнага раскалоўвання пад напружаннем з высокатрывалых нітаў 20MnTiB у розных мадэляваных каразійных асяроддзях: (а) без карозіі; (б) 1 раз; (в) 20 ×; (г) 200 ×; (д) pH 3,5; (е) pH 7,5; (ж) 50°C.
Мікрамарфалогія прадуктаў карозіі высокатрывалых нітаў 20MnTiB у розных мадэляваных каразійных асяроддзях (100×): (a) 1 раз; (b) 20×; (c) 200×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
З мал. 2а відаць, што паверхня некародаванага ўзору высокатрывалага балта мае яркі металічны бляск без бачнай карозіі. Аднак ва ўмовах зыходнага мадэляванага раствора карозіі (мал. 2б) паверхня ўзору была часткова пакрыта карозіяй карычнева-жоўтых і карычнева-чырвоных прадуктаў карозіі, а некаторыя ўчасткі паверхні ўсё яшчэ мелі відавочны металічны бляск, што сведчыць аб тым, што толькі некаторыя ўчасткі паверхні ўзору былі нязначна пашкоджаны карозіі, і мадэляваны раствор карозіі не паўплываў на паверхню ўзору. Уласцівасці матэрыялу маюць нязначны ўплыў. Аднак пры ўмове 20-кратнай зыходнай канцэнтрацыі мадэляванага раствора карозіі (мал. 2c) паверхня ўзору высокатрывалага балта была цалкам пакрыта вялікай колькасцю карычнева-жоўтых прадуктаў карозіі і невялікай колькасцю карычнева-чырвоных прадуктаў карозіі. Відавочнага металічнага бляску не было выяўлена, і паблізу паверхні падкладкі была невялікая колькасць карычнева-чорных прадуктаў карозіі. А пры ўмове 200-кратнай зыходнай канцэнтрацыі мадэляванага раствора карозіі (мал. 2d) паверхня ўзору была цалкам пакрыта карычневымі прадуктамі карозіі, а ў некаторых месцах з'явіліся карычнева-чорныя прадукты карозіі.
Па меры зніжэння pH да 3,5 (мал. 2e) прадукты карозіі карызіі карычневага колеру найбольш знаходзіліся на паверхні ўзораў, а некаторыя з іх адслоіліся.
На малюнку 2g відаць, што пры павышэнні тэмпературы да 50 °C утрыманне карычнева-чырвоных прадуктаў карозіі на паверхні ўзору рэзка памяншаецца, у той час як ярка-карычневыя прадукты карозіі пакрываюць паверхню ўзору на вялікай плошчы. Слой прадуктаў карозіі адносна друзлы, і некаторыя карычнева-чорныя прадукты адслойваюцца.
Як паказана на малюнку 3, у розных умовах каразійнай карозіі прадукты карозіі на паверхні ўзораў высокатрывалых нітаў 20MnTiB, якія падвяргаюцца напружанай каразіі, відавочна расслаіліся, а таўшчыня каразійнага пласта павялічваецца з павелічэннем канцэнтрацыі мадэляванага каразійнага раствора. Ва ўмовах зыходнага мадэляванага каразійнага раствора (мал. 3a) прадукты карозіі на паверхні ўзору можна падзяліць на два пласты: вонкавы пласт прадуктаў карозіі размеркаваны раўнамерна, але з'яўляецца вялікая колькасць расколін; унутраны пласт уяўляе сабой друзлы кластар прадуктаў карозіі. Ва ўмовах 20× зыходнай канцэнтрацыі мадэляванага каразійнага раствора (мал. 3b) каразійны пласт на паверхні ўзору можна падзяліць на тры пласты: вонкавы пласт у асноўным складаецца з дысперсных кластарных прадуктаў карозіі, якія з'яўляюцца друзлымі і сітаватымі і не маюць добрых ахоўных уласцівасцей; сярэдні пласт уяўляе сабой аднастайны пласт прадуктаў карозіі, але ёсць відавочныя расколіны, і іоны карозіі могуць праходзіць праз расколіны і раз'ядаць падкладку; Унутраны пласт — гэта шчыльны пласт прадуктаў карозіі без бачных расколін, які мае добры ахоўны эфект для падкладкі. Пры ўмове канцэнтрацыі мадэляванага раствора карозіі ў 200 разоў большай за зыходную (мал. 3c) пласт карозіі на паверхні ўзору можна падзяліць на тры пласты: вонкавы пласт — гэта тонкі і аднастайны пласт прадуктаў карозіі; сярэдні пласт у асноўным мае форму пялёсткаў і лускавінак. Унутраны пласт — гэта шчыльны пласт прадуктаў карозіі без бачных расколін і адтулін, які мае добры ахоўны эфект для падкладкі.
З мал. 3d відаць, што ў мадэляваным асяроддзі карозіі з pH 3,5 на паверхні ўзору высокатрывалага балта 20MnTiB прысутнічае вялікая колькасць хлопьевидных або іголкападобных прадуктаў карозіі. Мяркуецца, што гэтыя прадукты карозіі ў асноўным складаюцца з γ-FeOOH і невялікай колькасці α-FeOOH, якія пераплятаюцца26, а пласт карозіі мае відавочныя расколіны.
З мал. 3f відаць, што пры павышэнні тэмпературы да 50 °C у структуры каразійнага пласта не было выяўлена відавочнага шчыльнага ўнутранага пласта іржы, што сведчыць аб наяўнасці прамежкаў паміж карозійнымі пластамі пры 50 °C, з-за чаго падкладка не была цалкам пакрыта прадуктамі карозіі. Забяспечвае абарону ад падвышанай схільнасці падкладкі да карозіі.
Механічныя ўласцівасці высокатрывалых нітаў пры пастаяннай нагрузцы і каразійным напружанні ў розных агрэсіўных асяроддзях паказаны ў табліцы 2:
З Табліцы 2 відаць, што механічныя ўласцівасці ўзораў высокатрывалых нітаў 20MnTiB пасля паскораных каразійных выпрабаванняў у сухім і вільготным цыкле ў розных мадэляваных каразійных асяроддзях усё яшчэ адпавядаюць стандартным патрабаванням, але ў параўнанні з некарадзіраванымі ўзорамі назіраюцца пэўныя пашкоджанні. Пры канцэнтрацыі зыходнага мадэляванага каразійнага раствора механічныя ўласцівасці ўзору істотна не змяніліся, але пры канцэнтрацыі мадэляванага раствора 20× або 200× падаўжэнне ўзору значна знізілася. Механічныя ўласцівасці падобныя пры канцэнтрацыях зыходных мадэляваных каразійных раствораў 20× і 200×. Калі значэнне pH мадэляванага каразійнага раствора знізілася да 3,5, трываласць на расцяжэнне і падаўжэнне ўзораў значна знізіліся. Калі тэмпература павышалася да 50°C, трываласць на расцяжэнне і падаўжэнне значна зніжаліся, а хуткасць плошчавай ўсаджвання вельмі блізкая да стандартнага значэння.
Марфалогія разлому ўзораў высокатрывалых балтоў 20MnTiB, падвергнутых каразійнаму разрыву пад напружаннем, у розных каразійных асяроддзях паказана на малюнку 4 і ўключае макрамарфалогію разлому, зону валокнаў у цэнтры разлому, мікрамарфалагічны край мяжы зруху і паверхню ўзору.
Макраскапічная і мікраскапічная марфалогія разбурэння ўзораў высокатрывалых нітаў 20MnTiB у розных мадэляваных каразійных асяроддзях (500×): (а) без карозіі; (б) 1 раз; (в) 20×; (г) 200×; (д) pH 3,5; (е) pH 7,5; (ж) 50°C.
З мал. 4 відаць, што разлом узору высокатрывалага ніта 20MnTiB, які падвяргаўся каразійнай нагрузцы пад напружаннем, мае тыповы кубкава-конічны разлом. У параўнанні з некаразійным узорам (мал. 4a), цэнтральная зона расколіны ў вобласці валакна адносна невялікая, а плошча зруховага краю большая. Гэта паказвае, што механічныя ўласцівасці матэрыялу значна пашкоджваюцца пасля карозіі. З павелічэннем канцэнтрацыі мадэляванага каразійнага раствора павялічваліся ямкі ў вобласці валакна ў цэнтры разлому, і з'яўляліся відавочныя разрыўныя швы. Калі канцэнтрацыя павялічылася ў 20 разоў у параўнанні з зыходным мадэляваным каразійным растворам, на мяжы паміж краем зруховага краю і паверхняй узору з'яўляліся відавочныя каразійныя ямкі, а на паверхні ўзору прысутнічала вялікая колькасць прадуктаў карозіі.
З малюнка 3d відаць, што ў каразійным пласце на паверхні ўзору ёсць відавочныя расколіны, якія не аказваюць добрага ахоўнага эфекту на матрыцу. У мадэляваным каразійным растворы з pH 3,5 (малюнак 4e) паверхня ўзору моцна пашкоджана карозіяй, і цэнтральная плошча валакна відавочна невялікая. У цэнтры зоны валакна ёсць вялікая колькасць няроўных швоў разрыву. З павелічэннем значэння pH мадэляванага каразійнага раствора зона разрыву ў зоне валакна ў цэнтры разлому памяншаецца, ямка паступова памяншаецца, і глыбіня ямкі таксама паступова памяншаецца.
Пры павышэнні тэмпературы да 50 °C (мал. 4g) плошча зруховага краю разлому ўзору была найбольшай, ямкі ў цэнтральнай вобласці валакна значна павялічыліся, а глыбіня ямак таксама павялічылася, а мяжа паміж краем зруховага краю і паверхняй узору павялічылася. Колькасць прадуктаў карозіі і ямак павялічылася, што пацвердзіла тэндэнцыю паглыблення карозіі падкладкі, адлюстраваную на мал. 3f.
Значэнне pH каразійнага раствора можа выклікаць некаторую шкоду механічным уласцівасцям высокатрывалых нітаў 20MnTiB, але ўплыў неістотны. У каразійным растворы з pH 3,5 на паверхні ўзору размеркавана вялікая колькасць хлопьевидных або ігольчастых прадуктаў карозіі, а пласт карозіі мае відавочныя расколіны, якія не могуць забяспечыць добрую абарону падкладкі. Акрамя таго, у мікраскапічнай марфалогіі разлому ўзору прысутнічаюць відавочныя ямкі карозіі і вялікая колькасць прадуктаў карозіі. Гэта паказвае, што здольнасць узору супраціўляцца дэфармацыі пад уздзеяннем знешніх сіл значна зніжаецца ў кіслым асяроддзі, а ступень схільнасці матэрыялу да каразіі пад напружаннем значна павялічваецца.
Першапачатковы мадэляваны раствор для карозіі мала паўплываў на механічныя ўласцівасці ўзораў высокатрывалых нітаў, але па меры павелічэння канцэнтрацыі мадэляванага раствора ў параўнанні з першапачатковым мадэляваным растворам для карозіі механічныя ўласцівасці ўзораў значна пагоршыліся, і ў мікраструктуры разлому назіралася відавочная карозія: ямкі, другасныя расколіны і шмат прадуктаў карозіі. Пры павелічэнні канцэнтрацыі мадэляванага раствора для карозіі з 20 да 200 разоў у параўнанні з першапачатковай канцэнтрацыяй мадэляванага раствора для карозіі ўплыў канцэнтрацыі раствора для карозіі на механічныя ўласцівасці матэрыялу аслабеў.
Пры мадэляванай тэмпературы карозіі 25℃ мяжа цякучасці і трываласць на расцяжэнне ўзораў высокатрывалых нітаў 20MnTiB не моцна змяняюцца ў параўнанні з некародаванымі ўзорамі. Аднак пры мадэляванай тэмпературы каразійнага асяроддзя 50°C трываласць на расцяжэнне і падаўжэнне ўзору значна знізіліся, хуткасць ўсаджвання сячэння была блізкая да стандартнага значэння, зрушная губа разлому была найбольшай, а ў цэнтральнай вобласці валакна з'явіліся паглыбленні. Значна павялічылася глыбіня паглыбленняў, павялічылася колькасць прадуктаў карозіі і паглыбленняў. Гэта паказвае, што тэмпература сінергічнага каразійнага асяроддзя аказвае вялікі ўплыў на механічныя ўласцівасці высокатрывалых нітаў, што не відавочна пры пакаёвай тэмпературы, але больш значна, калі тэмпература дасягае 50°C.
Пасля выпрабаванняў на паскораную карозію ў памяшканні, якія імітуюць атмасфернае асяроддзе ў Чунцыне, трываласць на расцяжэнне, мяжа цякучасці, падаўжэнне і іншыя параметры высокатрывалых нітаў 20MnTiB знізіліся, і адбылося відавочнае пашкоджанне ад напружання. Паколькі матэрыял знаходзіцца пад напружаннем, будзе назірацца значнае лакалізаванае паскарэнне карозіі. А з-за сумеснага ўздзеяння канцэнтрацыі напружанняў і каразійных ям лёгка выклікаць відавочныя пластычныя пашкоджанні высокатрывалых нітаў, знізіць здольнасць супраціўляцца дэфармацыі пад уздзеяннем знешніх сіл і павялічыць тэндэнцыю да карозіі пад напружаннем.
Лі, Г., Лі, М., Інь, Ю. і Цзян, С. Эксперыментальнае даследаванне ўласцівасцей высокатрывалых нітаў, вырабленых са сталі 20MnTiB, пры падвышанай тэмпературы. jaw. Грамадзянскае будаўніцтва. J. 34, 100–105 (2001).
Ху, Дж., Цзоу, Д. і Ян, К. Аналіз разбурэння пры разбурэнні высокатрывалых балтоў са сталі 20MnTiB для рэек. Тэрмічная апрацоўка. Метал. 42, 185–188 (2017).
Катар, Р. і Алтун, Х. Паводзіны сплаваў Mg-Al-Zn да каразійнага растрэсквання пад напружаннем пры розных умовах pH, атрыманыя метадам SSRT. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Назер, А.А. і інш. Уплыў гліцыну на электрахімічнае і каразійна-трэскавіннае паводзіны сплаву Cu10Ni ў забруджаным сульфідам рассоле. Прамысловая інжынерыя. Хімічны.рэзервуар.50, 8796–8802 (2011).
Агіён, Э. і Лулу, Н. Каразійныя ўласцівасці літага пад ціскам магніевага сплаву MRI230D у 3,5% растворы NaCl, насычаным Mg(OH)2. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Priet, MS Уплыў хларыд-іонаў на статычную і каразійную паводзіны мартэнсітнай сталі 9Cr пад напружаннем. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Чэнь, Х., Ма, Дж., Лі, Х., Ву, М. і Сонг, Б. Сінергічны эфект SRB і тэмпературы на каразійнае растрэскванне пад напружаннем сталі X70 у растворы штучнага марскога бруду. J. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Лю, Дж., Чжан, Ю. і Ян, С. Паводзіны нержавеючай сталі 00Cr21Ni14Mn5Mo2N да каразійнага стрэсу ў марской вадзе. Фізіка. Здаць экзамен. Тэст. 36, 1-5 (2018).
Лу, К. Даследаванне запаволенага разбурэння высокатрывалых балтоў мастоў.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ананья, Б. Каразійнае растрэскванне пад напружаннем дуплексных нержавеючых сталей у каўстычных растворах. Доктарская дысертацыя, Атланта, штат Джорджыя, ЗША: Тэхналагічны інстытут Джорджыі 137–8 (2008)
Сунада, С., Масаноры, К., Казухіка, М. і Сугімота, К. Уплыў канцэнтрацый H2SO4 і NaCl на каразійнае растрэскванне пад напружаннем нержавеючай сталі SUS304 у водным растворы H2SO4-NaCl. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Мервэ, Дж. В. Д. Уплыў навакольнага асяроддзя і матэрыялаў на каразійнае растрэскванне сталі пад напружаннем у растворы H2O/CO/CO2. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ібрагім, М. і Акрам А. Уплыў бікарбанату, тэмпературы і pH на пасівацыю трубаправоднай сталі API-X100 у мадэляваным растворы грунтавых вод. У IPC 2014-33180.
Шань, Г., Чы, Л., Сонг, Х., Хуан, Х. і Цюй, Д. Уплыў тэмпературы на схільнасць аўстэнітнай нержавеючай сталі да каразійнага растрэсквання пад напружаннем. coro.be супрацьпастаўляецца.Technology.18, 42–44 (2018).
Хан, С. Запаволенае разбурэнне, выкліканае вадародам, некалькіх высокатрывалых крапежных сталей (Куньмінскі ўніверсітэт навукі і тэхналогій, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Механізм каразійнага ўздзеяння на сплав GH4080A для крапежных вырабаў пад напружаннем.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).