Diolch i chi am ymweld â Nature.com. Mae gan y fersiwn porwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth gyfyngedig ar gyfer CSS. I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod chi'n defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu'n diffodd y modd cydnawsedd yn Internet Explorer). Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, byddwn yn arddangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Dur 20MnTiB yw'r deunydd bollt cryfder uchel a ddefnyddir fwyaf eang ar gyfer pontydd strwythur dur yn fy ngwlad, ac mae ei berfformiad o arwyddocâd mawr i weithrediad diogel pontydd. Yn seiliedig ar ymchwiliad i'r amgylchedd atmosfferig yn Chongqing, dyluniodd yr astudiaeth hon ddatrysiad cyrydiad yn efelychu hinsawdd llaith Chongqing, a chynhaliodd brofion cyrydiad straen o folltau cryfder uchel yn efelychu hinsawdd llaith Chongqing. Astudiwyd effeithiau tymheredd, gwerth pH a chrynodiad datrysiad cyrydiad efelychiedig ar ymddygiad cyrydiad straen bolltau cryfder uchel 20MnTiB.
Dur 20MnTiB yw'r deunydd bollt cryfder uchel a ddefnyddir fwyaf eang ar gyfer pontydd strwythur dur yn fy ngwlad, ac mae ei berfformiad o bwys mawr i weithrediad diogel pontydd. Profodd Li et al. 1 briodweddau dur 20MnTiB a ddefnyddir yn gyffredin mewn bolltau cryfder uchel gradd 10.9 yn yr ystod tymheredd uchel o 20 ~ 700 ℃, a chawsant y gromlin straen-ymestyn, cryfder cynnyrch, cryfder tynnol, modwlws Young, a chyfernod ymestyn ac ehangu. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, ac ati, trwy brofi cyfansoddiad cemegol, profi priodweddau mecanyddol, profi microstrwythur, dadansoddiad macrosgopig a microsgopig o wyneb yr edau, ac mae'r canlyniadau'n dangos mai'r prif reswm dros dorri bolltau cryfder uchel yw'r cysylltiad â diffygion edau, a bod diffygion edau yn digwydd. Mae crynodiadau straen mawr, crynodiadau straen blaen crac ac amodau cyrydiad awyr agored i gyd yn arwain at gracio cyrydiad straen.
Defnyddir bolltau cryfder uchel ar gyfer pontydd dur fel arfer am amser hir mewn amgylchedd llaith. Gall ffactorau fel lleithder uchel, tymheredd uchel, a gwaddodiad ac amsugno sylweddau niweidiol yn yr amgylchedd achosi cyrydiad strwythurau dur yn hawdd. Gall cyrydiad achosi colled trawsdoriad bolltau cryfder uchel, gan arwain at nifer o ddiffygion a chraciau. A bydd y diffygion a'r craciau hyn yn parhau i ehangu, a thrwy hynny leihau oes bolltau cryfder uchel a hyd yn oed achosi iddynt dorri. Hyd yn hyn, mae llawer o astudiaethau ar effaith cyrydiad amgylcheddol ar berfformiad cyrydiad straen deunyddiau. Ymchwiliodd Catar et al4 i ymddygiad cyrydiad straen aloion magnesiwm gyda chynnwys alwminiwm gwahanol mewn amgylcheddau asidig, alcalïaidd a niwtral trwy brofi cyfradd straen araf (SSRT). Astudiodd Abdel et al.5 ymddygiad cracio electrocemegol a chyrydiad straen aloi Cu10Ni mewn toddiant 3.5% NaCl ym mhresenoldeb gwahanol grynodiadau o ïonau sylffid. Gwerthusodd Aghion et al.6 berfformiad cyrydiad aloi magnesiwm castio marw MRI230D mewn toddiant 3.5% NaCl trwy brawf trochi, prawf chwistrellu halen, dadansoddiad polareiddio potentiodynamig a SSRT. Astudiodd Zhang et al.7 ymddygiad cyrydiad straen dur martensitig 9Cr gan ddefnyddio SSRT a thechnegau profi electrocemegol traddodiadol, a chawsant effaith ïonau clorid ar ymddygiad cyrydiad statig dur martensitig ar dymheredd ystafell. Ymchwiliodd Chen et al.8 i ymddygiad cyrydiad straen a mecanwaith cracio dur X70 mewn toddiant mwd môr efelychiedig yn cynnwys SRB ar wahanol dymheredd gan SSRT. Defnyddiodd Liu et al.9 SSRT i astudio effaith tymheredd a chyfradd straen tynnol ar wrthwynebiad cyrydiad straen dŵr y môr o ddur di-staen austenitig 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Mae'r canlyniadau'n dangos nad oes gan y tymheredd yn yr ystod o 35 ~ 65 ℃ unrhyw effaith sylweddol ar ymddygiad cyrydiad straen dur di-staen. Lu et al. 10 gwerthusodd y tueddiad i doriad oedi mewn samplau â gwahanol raddau cryfder tynnol trwy brawf toriad oedi llwyth marw ac SSRT. Awgrymir y dylid rheoli cryfder tynnol bolltau cryfder uchel dur 20MnTiB a dur 35VB ar 1040-1190MPa. Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf o'r astudiaethau hyn yn defnyddio toddiant NaCl 3.5% syml i efelychu'r amgylchedd cyrydol, tra bod amgylchedd defnydd gwirioneddol bolltau cryfder uchel yn fwy cymhleth ac mae ganddo lawer o ffactorau dylanwadol, megis gwerth pH y bollt. Astudiodd Ananya et al. 11 effaith paramedrau amgylcheddol a deunyddiau yn y cyfrwng cyrydol ar gyrydiad a chracio cyrydiad straen duroedd di-staen deuplex. Sunada et al. Cynhaliodd 12 brofion cracio cyrydiad straen tymheredd ystafell ar ddur SUS304 mewn toddiannau dyfrllyd yn cynnwys H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) a NaCl (0-4.5 kmol/m-3). Astudiwyd effeithiau H2SO4 a NaCl ar fathau cyrydiad dur SUS304 hefyd. Defnyddiodd Merwe et al.13 SSRT i astudio effeithiau cyfeiriad rholio, tymheredd, crynodiad CO2/CO, pwysedd nwy ac amser cyrydiad ar dueddiad cyrydiad straen dur llestr pwysau A516. Gan ddefnyddio toddiant NS4 fel toddiant efelychu dŵr daear, ymchwiliodd Ibrahim et al.14 i effaith paramedrau amgylcheddol fel crynodiad ïon bicarbonad (HCO), pH a thymheredd ar gracio cyrydiad straen dur piblinell API-X100 ar ôl pilio'r haen i ffwrdd. Shan et al. Astudiodd 15 gyfraith amrywiad tueddiad cracio cyrydiad straen dur di-staen austenitig 00Cr18Ni10 gyda thymheredd o dan amodau tymheredd gwahanol (30 ~ 250 ℃) o dan yr amod cyfrwng dŵr du mewn gwaith glo-i-hydrogen efelychiedig gan SSRT. Nodweddodd Han et al.16 y tueddiad i frau hydrogen mewn samplau bollt cryfder uchel gan ddefnyddio prawf toriad oedi llwyth marw ac SSRT. Astudiodd Zhao17 effeithiau pH, SO42-, Cl-1 ar ymddygiad cyrydiad straen aloi GH4080A gan SSRT. Mae'r canlyniadau'n dangos po isaf yw'r gwerth pH, ​​y gwaethaf yw ymwrthedd cyrydiad straen yr aloi GH4080A. Mae ganddo sensitifrwydd amlwg i gyrydiad straen i Cl-1, ac nid yw'n sensitif i gyfrwng ïonig SO42- ar dymheredd ystafell. Fodd bynnag, ychydig o astudiaethau sydd ar effaith cyrydiad amgylcheddol ar folltau cryfder uchel dur 20MnTiB.
Er mwyn darganfod y rhesymau dros fethiant bolltau cryfder uchel a ddefnyddir mewn pontydd, mae'r awdur wedi cynnal cyfres o astudiaethau. Dewiswyd samplau bolltau cryfder uchel, a thrafodwyd y rhesymau dros fethiant y samplau hyn o safbwyntiau cyfansoddiad cemegol, morffoleg microsgopig torri, strwythur metelograffig a dadansoddiad priodweddau mecanyddol19, 20. Yn seiliedig ar ymchwiliad i'r amgylchedd atmosfferig yn Chongqing yn ystod y blynyddoedd diwethaf, cynlluniwyd cynllun cyrydiad sy'n efelychu hinsawdd llaith Chongqing. Cynhaliwyd arbrofion cyrydiad straen, arbrofion cyrydiad electrocemegol ac arbrofion blinder cyrydiad bolltau cryfder uchel mewn hinsawdd llaith efelychiedig Chongqing. Yn yr astudiaeth hon, ymchwiliwyd i effeithiau tymheredd, gwerth pH a chrynodiad hydoddiant cyrydiad efelychiedig ar ymddygiad cyrydiad straen bolltau cryfder uchel 20MnTiB trwy brofion priodweddau mecanyddol, dadansoddiad macrosgopig a microsgopig torri, a chynhyrchion cyrydiad arwyneb.
Mae Chongqing wedi'i lleoli yn ne-orllewin Tsieina, ym mhen uchaf Afon Yangtze, ac mae ganddi hinsawdd monsŵn isdrofannol llaith. Y tymheredd cyfartalog blynyddol yw 16-18°C, y lleithder cymharol cyfartalog blynyddol yw 70-80% yn bennaf, yr oriau heulwen blynyddol yw 1000-1400 awr, a dim ond 25-35% yw canran yr heulwen.
Yn ôl adroddiadau sy'n ymwneud â heulwen a thymheredd amgylchynol yn Chongqing o 2015 i 2018, mae'r tymheredd cyfartalog dyddiol yn Chongqing mor isel â 17°C a mor uchel â 23°C. Gall y tymheredd uchaf ar gorff pont Chaotianmen yn Chongqing gyrraedd 50°C °C21,22. Felly, gosodwyd y lefelau tymheredd ar gyfer y prawf cyrydiad straen ar 25°C a 50°C.
Mae gwerth pH y toddiant cyrydiad efelychiedig yn pennu faint o H+ yn uniongyrchol, ond nid yw'n golygu po isaf yw'r gwerth pH, ​​yr hawsaf y mae cyrydiad yn digwydd. Bydd effaith pH ar y canlyniadau'n amrywio ar gyfer gwahanol ddefnyddiau a thoddiannau. Er mwyn astudio effaith toddiant cyrydiad efelychiedig ar berfformiad cyrydiad straen bolltau cryfder uchel yn well, gosodwyd gwerthoedd pH yr arbrofion cyrydiad straen i 3.5, 5.5 a 7.5 ar y cyd ag ymchwil llenyddiaeth23 ac ystod pH y dŵr glaw blynyddol yn Chongqing.2010 i 2018.
Po uchaf yw crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig, y mwyaf yw cynnwys ïonau yn y toddiant cyrydiad efelychiedig, a'r mwyaf yw'r dylanwad ar briodweddau'r deunydd. Er mwyn astudio effaith crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig ar gyrydiad straen bolltau cryfder uchel, gwireddwyd y prawf cyrydiad cyflymedig labordy artiffisial, a gosodwyd crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig i lefel 4 heb gyrydiad, sef crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (1×), 20 × crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (20 ×) a 200 × crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (200 ×).
Yr amgylchedd gyda thymheredd o 25℃, gwerth pH o 5.5, a chrynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol yw'r agosaf at amodau defnydd gwirioneddol bolltau cryfder uchel ar gyfer pontydd. Fodd bynnag, er mwyn cyflymu'r broses brawf cyrydiad, gosodwyd yr amodau arbrofol gyda thymheredd o 25 °C, pH o 5.5 a chrynodiad o 200 × y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol fel y grŵp rheoli cyfeirio. Pan ymchwiliwyd i effeithiau tymheredd, crynodiad neu werth pH y toddiant cyrydiad efelychiedig ar berfformiad cyrydiad straen bolltau cryfder uchel yn y drefn honno, arhosodd ffactorau eraill yr un fath, a ddefnyddiwyd fel lefel arbrofol y grŵp rheoli cyfeirio.
Yn ôl y briff ansawdd amgylchedd atmosfferig 2010-2018 a gyhoeddwyd gan Swyddfa Ecoleg ac Amgylchedd Dinesig Chongqing, a chan gyfeirio at y cydrannau dyodiad a adroddwyd yn Zhang24 a llenyddiaethau eraill a adroddwyd yn Chongqing, cynlluniwyd toddiant cyrydiad efelychiedig yn seiliedig ar gynyddu crynodiad SO42-. Cyfansoddiad dyodiad ym mhrif ardal drefol Chongqing yn 2017. Dangosir cyfansoddiad y toddiant cyrydiad efelychiedig yn Nhabl 1:
Mae'r toddiant cyrydiad efelychiedig yn cael ei baratoi trwy ddull cydbwysedd crynodiad ïonau cemegol gan ddefnyddio adweithyddion dadansoddol a dŵr distyll. Addaswyd gwerth pH y toddiant cyrydiad efelychiedig gyda mesurydd pH manwl gywir, toddiant asid nitrig a thoddiant sodiwm hydrocsid.
Er mwyn efelychu'r hinsawdd llaith yn Chongqing, mae'r profwr chwistrell halen wedi'i addasu a'i gynllunio'n arbennig25.Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae gan yr offer arbrofol ddau system: system chwistrell halen a system oleuo.Y system chwistrell halen yw prif swyddogaeth yr offer arbrofol, sy'n cynnwys rhan reoli, rhan chwistrellu a rhan sefydlu.Swyddogaeth y rhan chwistrellu yw pwmpio'r niwl halen i'r siambr brawf trwy'r cywasgydd aer.Mae'r rhan sefydlu yn cynnwys elfennau mesur tymheredd, sy'n synhwyro'r tymheredd yn y siambr brawf.Mae'r rhan reoli yn cynnwys microgyfrifiadur, sy'n cysylltu'r rhan chwistrellu a'r rhan sefydlu i reoli'r broses arbrofol gyfan.Mae'r system oleuo wedi'i gosod mewn siambr brawf chwistrell halen i efelychu golau haul.Mae'r system oleuo yn cynnwys lampau is-goch a rheolydd amser.Ar yr un pryd, mae synhwyrydd tymheredd wedi'i osod yn y siambr brawf chwistrell halen i fonitro'r tymheredd o amgylch y sampl mewn amser real.
Proseswyd samplau cyrydiad straen o dan lwyth cyson yn unol â NACETM0177-2005 (Profi Labordy Cracio Straen Sylffid a Gwrthiant Cracio Cyrydiad Straen Metelau mewn Amgylchedd H2S). Glanhawyd sbesimenau cyrydiad straen yn gyntaf gydag aseton a glanhau mecanyddol uwchsonig i gael gwared ar weddillion olew, yna eu dadhydradu ag alcohol a'u sychu mewn popty. Yna rhowch y samplau glân yn siambr brawf y ddyfais prawf chwistrell halen i efelychu'r sefyllfa cyrydiad yn amgylchedd hinsawdd llaith Chongqing. Yn ôl y safon NACETM0177-2005 a'r safon prawf chwistrell halen GB/T 10,125-2012, penderfynir yn unffurf fod yr amser prawf cyrydiad straen llwyth cyson yn yr astudiaeth hon yn 168 awr. Cynhaliwyd profion tynnol ar y samplau cyrydiad o dan wahanol amodau cyrydiad ar y peiriant profi tynnol cyffredinol MTS-810, a dadansoddwyd eu priodweddau mecanyddol a'u morffoleg cyrydiad toriad.
Mae Ffigur 1 yn dangos macro- a micro-morffoleg cyrydiad arwyneb sbesimenau cyrydiad straen bollt cryfder uchel o dan wahanol amodau cyrydiad.2 a 3 yn y drefn honno.
Morffoleg macrosgopig sbesimenau cyrydiad straen bolltau cryfder uchel 20MnTiB o dan wahanol amgylcheddau cyrydiad efelychiedig: (a) dim cyrydiad; (b) 1 waith; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH 7.5; (g) 50°C.
Micromorffoleg cynhyrchion cyrydiad bolltau cryfder uchel 20MnTiB mewn gwahanol amgylcheddau cyrydiad efelychiedig (100×): (a) 1 waith; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3.5; (e) pH7 .5; (f) 50°C.
Gellir gweld o Ffig. 2a fod wyneb y sbesimen bollt cryfder uchel heb ei gyrydu yn arddangos llewyrch metelaidd llachar heb gyrydiad amlwg. Fodd bynnag, o dan gyflwr y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (Ffig. 2b), roedd wyneb y sampl wedi'i orchuddio'n rhannol â chynhyrchion cyrydiad lliw haul a brown-goch, ac roedd rhai ardaloedd o'r wyneb yn dal i ddangos llewyrch metelaidd amlwg, gan ddangos mai dim ond rhai ardaloedd o wyneb y sampl oedd wedi cyrydu ychydig, ac nad oedd gan y toddiant cyrydiad efelychiedig unrhyw effaith ar wyneb y sampl. Ychydig iawn o effaith sydd gan briodweddau deunydd. Fodd bynnag, o dan yr amod o 20 × crynodiad hydoddiant cyrydu efelychiedig gwreiddiol (Ffig. 2c), mae wyneb y sbesimen bollt cryfder uchel wedi'i orchuddio'n llwyr gan lawer iawn o gynhyrchion cyrydu lliw haul a swm bach o gynnyrch cyrydu brown-goch, ni chanfuwyd unrhyw lewyrch metelaidd amlwg, ac roedd swm bach o gynnyrch cyrydu brown-du ger wyneb y swbstrad. Ac o dan yr amod o 200 × crynodiad hydoddiant cyrydu efelychiedig gwreiddiol (Ffig. 2d), mae wyneb y sampl wedi'i orchuddio'n llwyr gan gynhyrchion cyrydu brown, ac mae cynhyrchion cyrydu brown-du yn ymddangos mewn rhai ardaloedd.
Wrth i'r pH ostwng i 3.5 (Ffig. 2e), y cynhyrchion cyrydiad lliw melyn oedd fwyaf ar wyneb y samplau, ac roedd rhai o'r cynhyrchion cyrydiad wedi'u plicio.
Mae Ffigur 2g yn dangos, wrth i'r tymheredd gynyddu i 50 °C, fod cynnwys cynhyrchion cyrydiad brown-goch ar wyneb y sampl yn lleihau'n sydyn, tra bod y cynhyrchion cyrydiad brown llachar yn gorchuddio wyneb y sampl mewn ardal fawr. Mae'r haen cynnyrch cyrydiad yn gymharol rhydd, ac mae rhai cynhyrchion brown-du wedi'u plicio i ffwrdd.
Fel y dangosir yn Ffigur 3, o dan wahanol amgylcheddau cyrydiad, mae'r cynhyrchion cyrydiad ar wyneb sbesimenau cyrydiad straen bollt cryfder uchel 20MnTiB yn amlwg wedi'u dadlamineiddio, ac mae trwch yr haen cyrydiad yn cynyddu gyda chynnydd crynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig. O dan gyflwr y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (Ffig. 3a), gellir rhannu'r cynhyrchion cyrydiad ar wyneb y sampl yn ddwy haen: mae'r haen allanol o gynhyrchion cyrydiad wedi'i dosbarthu'n gyfartal, ond mae nifer fawr o graciau'n ymddangos; mae'r haen fewnol yn glwstwr rhydd o gynhyrchion cyrydiad. O dan gyflwr crynodiad toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol o 20× (Ffig. 3b), gellir rhannu'r haen cyrydiad ar wyneb y sampl yn dair haen: mae'r haen allanol yn bennaf yn gynhyrchion cyrydiad clwstwr gwasgaredig, sy'n rhydd ac yn fandyllog, ac nid oes ganddynt berfformiad amddiffynnol da; Mae'r haen ganol yn haen cynnyrch cyrydiad unffurf, ond mae craciau amlwg, a gall yr ïonau cyrydiad basio trwy'r craciau ac erydu'r swbstrad; Mae'r haen fewnol yn haen cynnyrch cyrydiad trwchus heb graciau amlwg, sydd ag effaith amddiffynnol dda ar y swbstrad. O dan yr amod o 200 × crynodiad hydoddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol (Ffig. 3c), gellir rhannu'r haen cyrydiad ar wyneb y sampl yn dair haen: mae'r haen allanol yn haen cynnyrch cyrydiad denau ac unffurf; mae'r haen ganol yn bennaf yn gyrydiad siâp petal a siâp naddion. Mae'r haen fewnol yn haen cynnyrch cyrydiad trwchus heb graciau a thyllau amlwg, sydd ag effaith amddiffynnol dda ar y swbstrad.
Gellir gweld o Ffig. 3d, yn yr amgylchedd cyrydiad efelychiedig o pH 3.5, fod nifer fawr o gynhyrchion cyrydiad flocwlent neu debyg i nodwyddau ar wyneb y sbesimen bollt cryfder uchel 20MnTiB. Tybir mai'r cynhyrchion cyrydiad hyn yn bennaf yw γ-FeOOH a swm bach o α-FeOOH wedi'u cydblethu26, ac mae gan yr haen cyrydiad graciau amlwg.
Gellir gweld o Ffig. 3f, pan gynyddodd y tymheredd i 50 °C, na chanfuwyd unrhyw haen rhwd fewnol drwchus amlwg yn strwythur yr haen cyrydiad, sy'n dangos bod bylchau rhwng yr haenau cyrydiad ar 50 °C, a oedd yn golygu nad oedd y swbstrad wedi'i orchuddio'n llwyr gan gynhyrchion cyrydiad. Mae'n darparu amddiffyniad rhag tueddiad cyrydiad swbstrad cynyddol.
Dangosir priodweddau mecanyddol bolltau cryfder uchel o dan cyrydiad straen llwyth cyson mewn gwahanol amgylcheddau cyrydol yn Nhabl 2:
Gellir gweld o Dabl 2 fod priodweddau mecanyddol y sbesimenau bollt cryfder uchel 20MnTiB yn dal i fodloni'r gofynion safonol ar ôl y prawf cyrydiad cyflym cylch sych-gwlyb mewn gwahanol amgylcheddau cyrydiad efelychiedig, ond mae rhywfaint o ddifrod o'i gymharu â'r rhai heb eu cyrydu.sampl.Ar grynodiad y toddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol, ni newidiodd priodweddau mecanyddol y sampl yn sylweddol, ond ar grynodiad 20 × neu 200 × y toddiant efelychiedig, gostyngodd ymestyniad y sampl yn sylweddol.Mae'r priodweddau mecanyddol yn debyg ar grynodiadau toddiannau cyrydiad efelychiedig gwreiddiol 20 × a 200 ×.Pan ostyngodd gwerth pH y toddiant cyrydiad efelychiedig i 3.5, gostyngodd cryfder tynnol ac ymestyniad y samplau yn sylweddol.Pan fydd y tymheredd yn codi i 50°C, mae'r cryfder tynnol a'r ymestyniad yn lleihau'n sylweddol, ac mae'r gyfradd crebachu arwynebedd yn agos iawn at y gwerth safonol.
Dangosir morffolegau toriad y sbesimenau cyrydiad straen bollt cryfder uchel 20MnTiB o dan wahanol amgylcheddau cyrydiad yn Ffigur 4, sef macro-morffoleg y toriad, y parth ffibr yng nghanol y toriad, gwefus micro-morffolegol y rhyngwyneb cneifio, ac arwyneb y sampl.
Morffolegau toriad macrosgopig a microsgopig sbesimenau bollt cryfder uchel 20MnTiB mewn gwahanol amgylcheddau cyrydiad efelychiedig (500×): (a) dim cyrydiad; (b) 1 waith; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH7.5; (g) 50°C.
Gellir gweld o Ffig. 4 fod toriad y sbesimen cyrydiad straen bollt cryfder uchel 20MnTiB o dan wahanol amgylcheddau cyrydiad efelychiedig yn cyflwyno toriad cwpan-côn nodweddiadol. O'i gymharu â'r sbesimen heb ei gyrydu (Ffig. 4a), mae ardal ganolog y crac ardal ffibr yn gymharol fach, ac mae ardal y gwefus cneifio yn fwy. Mae hyn yn dangos bod priodweddau mecanyddol y deunydd yn cael eu difrodi'n sylweddol ar ôl cyrydiad. Gyda chynnydd crynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig, cynyddodd y pyllau yn ardal y ffibr yng nghanol y toriad, ac ymddangosodd gwythiennau rhwygo amlwg. Pan gynyddodd y crynodiad i 20 gwaith crynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol, ymddangosodd pyllau cyrydiad amlwg ar y rhyngwyneb rhwng ymyl y gwefus cneifio ac wyneb y sampl, ac roedd llawer o gynhyrchion cyrydiad ar wyneb y sampl.
Casglwyd o Ffigur 3d fod craciau amlwg yn yr haen cyrydiad ar wyneb y sampl, nad yw'n cael effaith amddiffynnol dda ar y matrics. Yn y toddiant cyrydiad efelychiedig o pH 3.5 (Ffigur 4e), mae wyneb y sampl wedi cyrydu'n ddifrifol, ac mae'n amlwg bod ardal ganolog y ffibr yn fach. , Mae nifer fawr o wythiennau rhwygo afreolaidd yng nghanol ardal y ffibr. Gyda chynnydd gwerth pH y toddiant cyrydiad efelychiedig, mae'r parth rhwygo yn ardal y ffibr yng nghanol y toriad yn lleihau, mae'r pwll yn lleihau'n raddol, ac mae dyfnder y pwll hefyd yn lleihau'n raddol.
Pan gynyddodd y tymheredd i 50 °C (Ffig. 4g), arwynebedd gwefus cneifio toriad y sampl oedd y mwyaf, cynyddodd y pyllau yn ardal ganolog y ffibr yn sylweddol, a chynyddodd dyfnder y pwll hefyd, a chynyddodd y rhyngwyneb rhwng ymyl gwefus y cneifio ac arwyneb y sampl. Cynyddodd cynhyrchion cyrydiad a phyllau, a gadarnhaodd y duedd ddyfnhau o gyrydiad swbstrad a adlewyrchir yn Ffig. 3f.
Bydd gwerth pH y toddiant cyrydu yn achosi rhywfaint o ddifrod i briodweddau mecanyddol bolltau cryfder uchel 20MnTiB, ond nid yw'r effaith yn arwyddocaol. Yn y toddiant cyrydu pH 3.5, mae nifer fawr o gynhyrchion cyrydu flocwlent neu debyg i nodwyddau wedi'u dosbarthu ar wyneb y sampl, ac mae gan yr haen cyrydu graciau amlwg, na allant ffurfio amddiffyniad da i'r swbstrad. Ac mae pyllau cyrydu amlwg a nifer fawr o gynhyrchion cyrydu ym morffoleg microsgopig toriad y sampl. Mae hyn yn dangos bod gallu'r sampl i wrthsefyll anffurfiad gan rym allanol yn cael ei leihau'n sylweddol mewn amgylchedd asidig, a bod graddfa tueddiad cyrydu straen y deunydd yn cynyddu'n sylweddol.
Ychydig o effaith oedd gan yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol ar briodweddau mecanyddol y samplau bollt cryfder uchel, ond wrth i grynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig gynyddu i 20 gwaith crynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol, cafodd priodweddau mecanyddol y samplau eu difrodi'n sylweddol, ac roedd cyrydiad amlwg yn y microstrwythur toriad, pyllau, craciau eilaidd a llawer o gynhyrchion cyrydiad. Pan gynyddwyd crynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig o 20 gwaith i 200 gwaith crynodiad yr hydoddiant cyrydiad efelychiedig gwreiddiol, gwanhawyd effaith crynodiad yr hydoddiant cyrydiad ar briodweddau mecanyddol y deunydd.
Pan fydd y tymheredd cyrydiad efelychiedig yn 25℃, nid yw cryfder cynnyrch a chryfder tynnol y sbesimenau bollt cryfder uchel 20MnTiB yn newid llawer o'i gymharu â'r sbesimenau heb eu cyrydu. Fodd bynnag, o dan dymheredd yr amgylchedd cyrydiad efelychiedig o 50 °C, gostyngodd cryfder tynnol ac ymestyniad y sampl yn sylweddol, roedd cyfradd crebachu'r adran yn agos at y gwerth safonol, y gwefus cneifio toriad oedd y mwyaf, ac roedd pyllau yn ardal ganolog y ffibr. Cynyddodd yn sylweddol, cynyddodd dyfnder y twll, cynyddodd cynhyrchion cyrydiad a phyllau cyrydiad. Mae hyn yn dangos bod gan yr amgylchedd cyrydiad synergaidd tymheredd ddylanwad mawr ar briodweddau mecanyddol bolltau cryfder uchel, nad yw'n amlwg ar dymheredd ystafell, ond yn fwy arwyddocaol pan fydd y tymheredd yn cyrraedd 50 °C.
Ar ôl y prawf cyrydiad cyflym dan do a oedd yn efelychu'r amgylchedd atmosfferig yn Chongqing, gostyngwyd cryfder tynnol, cryfder cynnyrch, ymestyniad a pharamedrau eraill y bolltau cryfder uchel 20MnTiB, a digwyddodd difrod straen amlwg. Gan fod y deunydd dan straen, bydd ffenomen cyflymiad cyrydiad lleol sylweddol. Ac oherwydd effaith gyfunol crynodiad straen a phyllau cyrydiad, mae'n hawdd achosi difrod plastig amlwg i folltau cryfder uchel, lleihau'r gallu i wrthsefyll anffurfiad gan rymoedd allanol, a chynyddu'r duedd i gyrydiad straen.
Li, G., Li, M., Yin, Y. a Jiang, S. Astudiaeth arbrofol ar briodweddau bolltau cryfder uchel wedi'u gwneud o ddur 20MnTiB ar dymheredd uchel. jaw. Peirianneg sifil. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. a Yang, Q. Dadansoddiad methiant toriad bolltau cryfder uchel dur 20MnTiB ar gyfer rheiliau. triniaeth gwres. Metel.42, 185–188 (2017).
Catar, R. ac Altun, H. Ymddygiad cracio cyrydiad straen aloion Mg-Al-Zn o dan amodau pH gwahanol trwy ddull SSRT. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al.Effeithiau glysin ar ymddygiad cracio electrocemegol a chorydiad straen aloi Cu10Ni mewn heli wedi'i halogi â sylffid.Industrial Engineering.Chemical.Reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. a Lulu, N. Priodweddau cyrydiad aloi magnesiwm castio marw MRI230D mewn toddiant NaCl 3.5% dirlawn Mg(OH)2. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. a Preet, MS Dylanwad ïonau clorid ar ymddygiad cyrydiad statig a straen dur martensitig 9Cr.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. a Song, B. Effaith synergaidd SRB a thymheredd ar gracio cyrydiad straen dur X70 mewn toddiant mwd môr artiffisial. J. Chin. Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. a Yang, S. Ymddygiad cyrydiad straen dur di-staen 00Cr21Ni14Mn5Mo2N mewn dŵr y môr.ffiseg.cymerwch arholiad.prawf.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Astudiaeth toriad oedi mewn bolltau cryfder uchel pontydd.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Cracio cyrydiad straen dur gwrthstaen deuplex mewn toddiannau costig. Traethawd Doethurol, Atlanta, GA, UDA: Sefydliad Technoleg Georgia 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. a Sugimoto, K. Effeithiau crynodiadau H2SO4 a naci ar gracio cyrydiad straen dur di-staen SUS304 mewn toddiant dyfrllyd H2SO4-NaCl. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Dylanwad yr amgylchedd a deunyddiau ar gracio cyrydiad straen dur mewn toddiant H2O/CO/CO2. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. ac Akram A. Effeithiau bicarbonad, tymheredd a pH ar oddefoli dur piblinell API-X100 mewn hydoddiant dŵr daear efelychiedig. Yn IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. a Qu, D. Effaith tymheredd ar dueddiad cracio cyrydiad straen dur di-staen austenitig.coro.be yn erbyn.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Ymddygiad toriad oedi a achosir gan hydrogen mewn sawl dur clymwr cryfder uchel (Prifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Kunming, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. a Zhang, M. Mecanwaith cyrydiad straen aloi GH4080A ar gyfer clymwyr.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).