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20MnTiB स्टील मेरे देश में स्टील संरचना पुलों के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली उच्च शक्ति बोल्ट सामग्री है, और इसका प्रदर्शन पुलों के सुरक्षित संचालन के लिए बहुत महत्व रखता है। चोंगकिंग में वायुमंडलीय वातावरण की जांच के आधार पर, इस अध्ययन ने चोंगकिंग के आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने वाला एक संक्षारण समाधान तैयार किया, और चोंगकिंग के आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने वाले उच्च शक्ति बोल्टों के तनाव संक्षारण परीक्षण किए। 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट के तनाव संक्षारण व्यवहार पर तापमान, पीएच मान और नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता के प्रभावों का अध्ययन किया गया।
20MnTiB स्टील मेरे देश में स्टील संरचना पुलों के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली उच्च शक्ति बोल्ट सामग्री है, और इसका प्रदर्शन पुलों के सुरक्षित संचालन के लिए बहुत महत्व रखता है। ली एट अल। 1 ने 20 ~ 700 ℃ के उच्च तापमान रेंज में ग्रेड 10.9 उच्च शक्ति बोल्ट में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले 20MnTiB स्टील के गुणों का परीक्षण किया, और तनाव-तनाव वक्र, उपज शक्ति, तन्य शक्ति, यंग के मापांक और बढ़ाव प्राप्त किया। और विस्तार गुणांक। झांग एट अल। 2, हू एट अल। 3, आदि, रासायनिक संरचना परीक्षण, यांत्रिक गुण परीक्षण, माइक्रोस्ट्रक्चर परीक्षण, थ्रेड सतह के मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म विश्लेषण के माध्यम से, और परिणाम बताते हैं कि उच्च शक्ति बोल्ट के फ्रैक्चर का मुख्य कारण थ्रेड दोषों से संबंधित है
स्टील पुलों के लिए उच्च शक्ति वाले बोल्ट आमतौर पर आर्द्र वातावरण में लंबे समय तक उपयोग किए जाते हैं। उच्च आर्द्रता, उच्च तापमान और पर्यावरण में हानिकारक पदार्थों के अवसादन और अवशोषण जैसे कारक आसानी से स्टील संरचनाओं के क्षरण का कारण बन सकते हैं। क्षरण उच्च शक्ति वाले बोल्ट क्रॉस-सेक्शन के नुकसान का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कई दोष और दरारें हो सकती हैं। और ये दोष और दरारें फैलती रहेंगी, जिससे उच्च शक्ति वाले बोल्ट का जीवन कम हो जाएगा और यहां तक ​​कि वे टूट भी सकते हैं। अब तक, सामग्रियों के तनाव संक्षारण प्रदर्शन पर पर्यावरणीय संक्षारण के प्रभाव पर कई अध्ययन हुए हैं। कैटर एट अल4 ने धीमी गति से तनाव दर परीक्षण (एसएसआरटी) द्वारा अम्लीय, क्षारीय और तटस्थ वातावरण में विभिन्न एल्यूमीनियम सामग्री के साथ मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के तनाव संक्षारण व्यवहार की जांच की। विसर्जन परीक्षण, नमक स्प्रे परीक्षण, पोटेंशियोडायनामिक ध्रुवीकरण विश्लेषण और एसएसआरटी द्वारा 3.5% NaCl समाधान। झांग एट अल।7 ने एसएसआरटी और पारंपरिक इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षण तकनीकों का उपयोग करते हुए 9सीआर मार्टेंसिटिक स्टील के तनाव संक्षारण व्यवहार का अध्ययन किया, और कमरे के तापमान पर मार्टेंसिटिक स्टील के स्थैतिक संक्षारण व्यवहार पर क्लोराइड आयनों के प्रभाव को प्राप्त किया। चेन एट अल।8 ने एसएसआरटी द्वारा विभिन्न तापमानों पर एसआरबी युक्त नकली समुद्री मिट्टी के घोल में एक्स70 स्टील के तनाव संक्षारण व्यवहार और क्रैकिंग तंत्र की जांच की। लियू एट अल।9 ने 00सीआर21एनआई14एमएन5एमओ2एन ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के समुद्री जल तनाव संक्षारण प्रतिरोध पर तापमान और तन्य विकृति दर के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एसएसआरटी का इस्तेमाल किया। 10 ने डेड लोड विलंबित फ्रैक्चर परीक्षण और एसएसआरटी द्वारा विभिन्न तन्य शक्ति ग्रेड वाले नमूनों की विलंबित फ्रैक्चर संवेदनशीलता का मूल्यांकन किया। यह सुझाव दिया गया है कि 20MnTiB स्टील और 35VB स्टील उच्च शक्ति बोल्ट की तन्य शक्ति को 1040-1190MPa पर नियंत्रित किया जाना चाहिए। हालाँकि, इनमें से अधिकांश अध्ययन मूल रूप से संक्षारक वातावरण का अनुकरण करने के लिए एक सरल 3.5% NaCl समाधान का उपयोग करते हैं, जबकि उच्च शक्ति बोल्ट का वास्तविक उपयोग वातावरण अधिक जटिल है और इसमें कई प्रभावित करने वाले कारक हैं, जैसे बोल्ट का पीएच मान। अनन्या एट अल। 11 ने डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील के संक्षारण और तनाव संक्षारण क्रैकिंग पर संक्षारक माध्यम में पर्यावरणीय मापदंडों और सामग्रियों के प्रभाव का अध्ययन किया। 12 ने H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) और NaCl (0-4.5 kmol/m-3) युक्त जलीय घोल में SUS304 स्टील पर कमरे के तापमान पर तनाव संक्षारण दरार परीक्षण किए। SUS304 स्टील के संक्षारण प्रकारों पर H2SO4 और NaCl के प्रभावों का भी अध्ययन किया गया। मेरवे एट अल 13 ने A516 प्रेशर वेसल स्टील के तनाव संक्षारण संवेदनशीलता पर रोलिंग दिशा, तापमान, CO2/CO एकाग्रता, गैस दबाव और संक्षारण समय के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए SSRT का उपयोग किया। भूजल अनुकरण समाधान के रूप में NS4 समाधान का उपयोग करते हुए, इब्राहिम एट अल 14 ने कोटिंग छीलने के बाद API-X100 पाइपलाइन स्टील के तनाव संक्षारण दरार पर बाइकार्बोनेट आयन (HCO) एकाग्रता, pH और तापमान जैसे पर्यावरणीय मापदंडों के प्रभाव की जांच की। 15 ने SSRT द्वारा नकली कोयला-से-हाइड्रोजन संयंत्र में काले पानी के माध्यम की स्थिति के तहत विभिन्न तापमान स्थितियों (30 ~ 250 ℃) के तहत तापमान के साथ ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील 00Cr18Ni10 के तनाव संक्षारण दरार संवेदनशीलता के परिवर्तन कानून का अध्ययन किया। हान एट अल। 16 ने मृत-भार विलंबित फ्रैक्चर परीक्षण और एसएसआरटी का उपयोग करके उच्च-शक्ति बोल्ट नमूनों की हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट संवेदनशीलता की विशेषता बताई। झाओ 17 ने एसएसआरटी द्वारा GH4080A मिश्रधातु के तनाव संक्षारण व्यवहार पर pH, SO42-, Cl-1 के प्रभावों का अध्ययन किया। परिणाम दिखाते हैं कि pH मान जितना कम होता है, GH4080A मिश्रधातु का तनाव संक्षारण प्रतिरोध उतना ही खराब होता है।
पुलों में इस्तेमाल होने वाले उच्च-शक्ति वाले बोल्टों की विफलता के कारणों का पता लगाने के लिए, लेखक ने अध्ययनों की एक श्रृंखला को अंजाम दिया है। उच्च-शक्ति वाले बोल्ट के नमूनों का चयन किया गया, और इन नमूनों की विफलता के कारणों पर रासायनिक संरचना, फ्रैक्चर माइक्रोस्कोपिक आकारिकी, मेटलोग्राफिक संरचना और यांत्रिक गुण विश्लेषण 19, 20 के दृष्टिकोण से चर्चा की गई। हाल के वर्षों में चोंगकिंग में वायुमंडलीय वातावरण की जांच के आधार पर, चोंगकिंग की आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने वाली एक संक्षारण योजना तैयार की गई है। चोंगकिंग नकली आर्द्र जलवायु में उच्च-शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण प्रयोग, विद्युत-रासायनिक संक्षारण प्रयोग और संक्षारण थकान प्रयोग किए गए। इस अध्ययन में, 20MnTiB उच्च-शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण व्यवहार पर तापमान, पीएच मान और नकली संक्षारण समाधान की एकाग्रता के प्रभावों की जांच
चोंगकिंग दक्षिण-पश्चिम चीन में यांग्त्ज़ी नदी के ऊपरी भाग में स्थित है, और इसकी जलवायु आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय मानसूनी है। वार्षिक औसत तापमान 16-18 डिग्री सेल्सियस है, वार्षिक औसत सापेक्ष आर्द्रता अधिकांशतः 70-80% है, वार्षिक धूप घंटे 1000-1400 घंटे हैं, और धूप प्रतिशत केवल 25-35% है।
2015 से 2018 तक चोंगकिंग में धूप और परिवेश के तापमान से संबंधित रिपोर्टों के अनुसार, चोंगकिंग में दैनिक औसत तापमान 17 डिग्री सेल्सियस से कम और 23 डिग्री सेल्सियस से अधिक है। चोंगकिंग में चाओटियनमेन ब्रिज के पुल निकाय पर उच्चतम तापमान 50 डिग्री सेल्सियस °C21,22 तक पहुंच सकता है। इसलिए, तनाव संक्षारण परीक्षण के लिए तापमान स्तर 25 डिग्री सेल्सियस और 50 डिग्री सेल्सियस पर सेट किया गया था।
नकली संक्षारण समाधान का पीएच मान सीधे एच + की मात्रा निर्धारित करता है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि पीएच मान जितना कम होगा, उतना ही आसान संक्षारण होता है। परिणामों पर पीएच का प्रभाव विभिन्न सामग्रियों और समाधानों के लिए अलग-अलग होगा। उच्च शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण प्रदर्शन पर नकली संक्षारण समाधान के प्रभाव का बेहतर अध्ययन करने के लिए, साहित्य अनुसंधान 23 और चोंगकिंग में वार्षिक वर्षा जल के पीएच रेंज के साथ संयोजन में तनाव संक्षारण प्रयोगों के पीएच मान 3.5, 5.5 और 7.5 पर सेट किए गए थे। 2010 से 2018 तक।
नकली संक्षारण समाधान की सांद्रता जितनी अधिक होती है, नकली संक्षारण समाधान में आयन सामग्री उतनी ही अधिक होती है, और सामग्री गुणों पर प्रभाव उतना ही अधिक होता है। उच्च शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण पर नकली संक्षारण समाधान सांद्रता के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, कृत्रिम प्रयोगशाला त्वरित संक्षारण परीक्षण का एहसास हुआ, और नकली संक्षारण समाधान सांद्रता को संक्षारण के बिना स्तर 4 पर सेट किया गया, जो मूल नकली संक्षारण समाधान सांद्रता (1 ×), 20 × मूल नकली संक्षारण समाधान सांद्रता (20 ×) और 200 × मूल नकली संक्षारण समाधान सांद्रता (200 ×) थे।
25 डिग्री सेल्सियस तापमान, 5.5 का पीएच मान, और मूल नकली संक्षारण समाधान की सांद्रता वाला वातावरण पुलों के लिए उच्च शक्ति वाले बोल्टों की वास्तविक उपयोग स्थितियों के सबसे करीब है। हालांकि, संक्षारण परीक्षण प्रक्रिया को गति देने के लिए, 25 डिग्री सेल्सियस तापमान, 5.5 का पीएच और 200 × मूल नकली संक्षारण समाधान की सांद्रता वाली प्रयोगात्मक स्थितियों को संदर्भ नियंत्रण समूह के रूप में सेट किया गया था। जब उच्च शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण प्रदर्शन पर नकली संक्षारण समाधान के तापमान, एकाग्रता या पीएच मान के प्रभावों की क्रमशः जांच की गई, तो अन्य कारक अपरिवर्तित रहे, जिसका उपयोग संदर्भ नियंत्रण समूह के प्रयोगात्मक स्तर के रूप में किया गया था।
चोंगकिंग म्यूनिसिपल ब्यूरो ऑफ़ इकोलॉजी एंड एनवायरनमेंट द्वारा जारी 2010-2018 वायुमंडलीय पर्यावरण गुणवत्ता ब्रीफिंग के अनुसार, और झांग24 में रिपोर्ट किए गए वर्षा घटकों और चोंगकिंग में रिपोर्ट किए गए अन्य साहित्य का हवाला देते हुए, SO42- की सांद्रता बढ़ाने के आधार पर एक नकली संक्षारण समाधान डिज़ाइन किया गया था। 2017 में चोंगकिंग के मुख्य शहरी क्षेत्र में वर्षा की संरचना। नकली संक्षारण समाधान की संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है:
विश्लेषणात्मक अभिकर्मकों और आसुत जल का उपयोग करके रासायनिक आयन सांद्रता संतुलन विधि द्वारा नकली संक्षारण समाधान तैयार किया जाता है। नकली संक्षारण समाधान का पीएच मान एक सटीक पीएच मीटर, नाइट्रिक एसिड समाधान और सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान के साथ समायोजित किया गया था।
चोंगकिंग में आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने के लिए, नमक स्प्रे परीक्षक को विशेष रूप से संशोधित और डिज़ाइन किया गया है25। जैसा कि चित्रा 1 में दिखाया गया है, प्रयोगात्मक उपकरण में दो सिस्टम हैं: एक नमक स्प्रे सिस्टम और एक प्रकाश व्यवस्था। नमक स्प्रे प्रणाली प्रयोगात्मक उपकरण का मुख्य कार्य है, जिसमें एक नियंत्रण भाग, एक स्प्रे भाग और एक प्रेरण भाग शामिल है। स्प्रे भाग का कार्य हवा कंप्रेसर के माध्यम से परीक्षण कक्ष में नमक धुंध को पंप करना है। प्रेरण भाग तापमान मापने वाले तत्वों से बना होता है, जो परीक्षण कक्ष में तापमान को समझते हैं। नियंत्रण भाग एक माइक्रो कंप्यूटर से बना होता है, जो पूरे प्रयोगात्मक प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए स्प्रे भाग और प्रेरण भाग को जोड़ता है। प्रकाश व्यवस्था को सूरज की रोशनी का अनुकरण करने के लिए नमक स्प्रे परीक्षण कक्ष में स्थापित किया जाता है
निरंतर लोड के तहत तनाव संक्षारण के नमूनों को NACETM0177-2005 (H2S वातावरण में धातुओं के सल्फाइड तनाव क्रैकिंग और तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध का प्रयोगशाला परीक्षण) के अनुसार संसाधित किया गया। तनाव संक्षारण के नमूनों को पहले तेल के अवशेषों को हटाने के लिए एसीटोन और अल्ट्रासोनिक यांत्रिक सफाई से साफ किया गया, फिर शराब से निर्जलित किया गया और एक ओवन में सुखाया गया। फिर साफ नमूनों को चोंगकिंग के आर्द्र जलवायु वातावरण में संक्षारण की स्थिति का अनुकरण करने के लिए नमक स्प्रे परीक्षण उपकरण के परीक्षण कक्ष में डाल दिया। मानक NACETM0177-2005 और नमक स्प्रे परीक्षण मानक GB/T 10,125-2012 के अनुसार, इस अध्ययन में निरंतर लोड तनाव संक्षारण परीक्षण का समय समान रूप से 168 घंटे निर्धारित किया गया है।
चित्र 1 में विभिन्न संक्षारण स्थितियों के अंतर्गत उच्च-शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों के सतह संक्षारण की वृहद और सूक्ष्म आकृति विज्ञान को क्रमशः 2 और 3 में दर्शाया गया है।
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरणों के अंतर्गत 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्टों के तनाव संक्षारण नमूनों की मैक्रोस्कोपिक आकारिकी: (a) कोई संक्षारण नहीं; (b) 1 बार; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH 7.5; (g) 50°C.
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरणों (100×) में 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्टों के संक्षारण उत्पादों की सूक्ष्म आकृति विज्ञान: (ए) 1 बार; (बी) 20 ×; (सी) 200 ×; (डी) पीएच 3.5; (ई) पीएच 7 .5; (एफ) 50 डिग्री सेल्सियस।
चित्र 2a से देखा जा सकता है कि गैर-संक्षारित उच्च-शक्ति बोल्ट नमूने की सतह स्पष्ट संक्षारण के बिना उज्ज्वल धात्विक चमक प्रदर्शित करती है। हालांकि, मूल नकली संक्षारण समाधान (चित्र 2b) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह आंशिक रूप से तन और भूरे-लाल संक्षारण उत्पादों के साथ कवर की गई थी, और सतह के कुछ क्षेत्रों में अभी भी स्पष्ट धात्विक चमक दिखाई दी, जो दर्शाता है कि नमूना सतह के केवल कुछ क्षेत्र थोड़े संक्षारित थे, और नकली संक्षारण समाधान का नमूने की सतह पर कोई प्रभाव नहीं था। सामग्री के गुणों पर थोड़ा प्रभाव पड़ता है। हालांकि, 20 × मूल नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 2 सी) की स्थिति के तहत, उच्च शक्ति बोल्ट नमूने की सतह पूरी तरह से भूरे रंग के संक्षारण उत्पादों की एक बड़ी मात्रा और भूरे-लाल संक्षारण उत्पाद की एक छोटी मात्रा से ढकी हुई है, कोई स्पष्ट धातु चमक नहीं मिली थी, और सब्सट्रेट की सतह के पास भूरे-काले संक्षारण उत्पाद की एक छोटी मात्रा थी। और 200 × मूल नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 2 डी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पूरी तरह से भूरे रंग के संक्षारण उत्पादों से ढकी हुई है, और भूरे-काले संक्षारण उत्पाद कुछ क्षेत्रों में दिखाई देते हैं।
जैसे ही pH घटकर 3.5 हो गया (चित्र 2e), नमूनों की सतह पर भूरे रंग के संक्षारण उत्पाद सबसे अधिक थे, तथा कुछ संक्षारण उत्पाद बाहर निकल गए थे।
चित्र 2जी से पता चलता है कि जैसे ही तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, नमूने की सतह पर भूरे-लाल संक्षारण उत्पादों की सामग्री तेजी से कम हो जाती है, जबकि चमकीले भूरे रंग के संक्षारण उत्पाद नमूने की सतह को एक बड़े क्षेत्र में कवर करते हैं। संक्षारण उत्पाद की परत अपेक्षाकृत ढीली होती है, और कुछ भूरे-काले उत्पाद छील जाते हैं।
जैसा कि चित्रा 3 में दिखाया गया है, विभिन्न संक्षारण वातावरण में, 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों की सतह पर संक्षारण उत्पाद स्पष्ट रूप से विघटित होते हैं, और संक्षारण परत की मोटाई नकली संक्षारण समाधान की एकाग्रता की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। मूल नकली संक्षारण समाधान (छवि 3 ए) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण उत्पादों को दो परतों में विभाजित किया जा सकता है: संक्षारण उत्पादों की सबसे बाहरी परत समान रूप से वितरित होती है, लेकिन बड़ी संख्या में दरारें दिखाई देती हैं; आंतरिक परत संक्षारण उत्पादों का एक ढीला समूह है। 20 × मूल नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 3 बी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण परत को तीन परतों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे बाहरी परत मुख्य रूप से बिखरे हुए समूह संक्षारण उत्पाद हैं, जो ढीले और छिद्रपूर्ण हैं, और कोई अच्छा सुरक्षात्मक प्रदर्शन नहीं है; 200 × मूल नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 3 सी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण परत को तीन परतों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे बाहरी परत एक पतली और समान संक्षारण उत्पाद परत है; मध्य परत मुख्य रूप से पंखुड़ी के आकार और परत के आकार की संक्षारण है। आंतरिक परत स्पष्ट दरारें और छिद्रों के बिना एक घनी संक्षारण उत्पाद परत है, जिसका सब्सट्रेट पर अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है।
चित्र 3डी से देखा जा सकता है कि पीएच 3.5 के नकली संक्षारण वातावरण में, 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट नमूने की सतह पर बड़ी संख्या में फ्लोकुलेंट या सुई जैसे संक्षारण उत्पाद हैं। यह अनुमान लगाया जाता है कि ये संक्षारण उत्पाद मुख्य रूप से γ-FeOOH और थोड़ी मात्रा में α-FeOOH इंटरलेस्ड26 हैं, और संक्षारण परत में स्पष्ट दरारें हैं।
चित्र 3f से देखा जा सकता है कि जब तापमान 50 °C तक बढ़ गया, तो संक्षारण परत संरचना में कोई स्पष्ट घनी आंतरिक जंग परत नहीं पाई गई, जो दर्शाता है कि 50 °C पर संक्षारण परतों के बीच अंतराल थे, जिससे सब्सट्रेट पूरी तरह से संक्षारण उत्पादों से ढका नहीं था। बढ़ी हुई सब्सट्रेट संक्षारण प्रवृत्ति के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है।
विभिन्न संक्षारक वातावरणों में निरंतर लोड तनाव संक्षारण के तहत उच्च शक्ति बोल्ट के यांत्रिक गुणों को तालिका 2 में दिखाया गया है:
तालिका 2 से देखा जा सकता है कि 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट नमूनों के यांत्रिक गुण अलग-अलग नकली संक्षारण वातावरण में शुष्क-गीले चक्र त्वरित संक्षारण परीक्षण के बाद अभी भी मानक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, लेकिन गैर-संक्षारित लोगों की तुलना में एक निश्चित क्षति है। नमूना। मूल नकली संक्षारण समाधान की एकाग्रता पर, नमूने के यांत्रिक गुणों में काफी बदलाव नहीं आया, लेकिन नकली समाधान के 20 × या 200 × एकाग्रता पर, नमूने का बढ़ाव काफी कम हो गया। यांत्रिक गुण 20 × और 200 × मूल नकली संक्षारण समाधानों की सांद्रता में समान हैं। जब नकली संक्षारण समाधान का पीएच मान 3.5 तक गिर गया, तो नमूनों की तन्य शक्ति और बढ़ाव काफी कम हो गया।
विभिन्न संक्षारण वातावरणों के अंतर्गत 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों की फ्रैक्चर आकृति विज्ञान को चित्र 4 में दिखाया गया है, जो फ्रैक्चर की मैक्रो-आकृति विज्ञान, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर क्षेत्र, कतरनी इंटरफेस के माइक्रो-आकृति विज्ञान होंठ और नमूने की सतह हैं।
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरणों (500×) में 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट नमूनों की मैक्रोस्कोपिक और माइक्रोस्कोपिक फ्रैक्चर आकृति विज्ञान: (ए) कोई संक्षारण नहीं; (बी) 1 बार; (सी) 20 ×; (डी) 200 ×; (ई) पीएच 3.5; (एफ) पीएच 7.5; (जी) 50 डिग्री सेल्सियस।
यह चित्र 4 से देखा जा सकता है कि विभिन्न नकली संक्षारण वातावरणों के तहत 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूने का फ्रैक्चर एक विशिष्ट कप-शंकु फ्रैक्चर प्रस्तुत करता है। गैर-संक्षारक नमूने (चित्र 4 ए) की तुलना में, फाइबर क्षेत्र दरार का केंद्रीय क्षेत्र अपेक्षाकृत छोटा है। , कतरनी होंठ क्षेत्र बड़ा है। इससे पता चलता है कि संक्षारण के बाद सामग्री के यांत्रिक गुणों को काफी नुकसान पहुंचा है। नकली संक्षारण समाधान एकाग्रता की वृद्धि के साथ, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर क्षेत्र में गड्ढे बढ़ गए, और स्पष्ट आंसू सीम दिखाई दिए। जब ​​एकाग्रता मूल नकली संक्षारण समाधान के 20 गुना तक बढ़ गई, तो कतरनी होंठ किनारे और नमूने की सतह के बीच इंटरफेस में स्पष्ट संक्षारण गड्ढे दिखाई दिए, और सतह पर बहुत सारे संक्षारण उत्पाद थे। नमूना।
चित्र 3डी से यह अनुमान लगाया गया है कि नमूने की सतह पर जंग परत में स्पष्ट दरारें हैं, जिसका मैट्रिक्स पर अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है। पीएच 3.5 (चित्र 4ई) के नकली जंग समाधान में, नमूने की सतह गंभीर रूप से जंग लगी हुई है, और केंद्रीय फाइबर क्षेत्र स्पष्ट रूप से छोटा है। , फाइबर क्षेत्र के केंद्र में बड़ी संख्या में अनियमित आंसू सीम हैं। नकली जंग समाधान के पीएच मान की वृद्धि के साथ, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर क्षेत्र में आंसू क्षेत्र कम हो जाता है, गड्ढे धीरे-धीरे कम हो जाते हैं, और गड्ढे की गहराई भी धीरे-धीरे कम हो जाती है।
जब तापमान 50 डिग्री सेल्सियस (चित्र 4जी) तक बढ़ गया, तो नमूने के फ्रैक्चर का कतरनी होंठ क्षेत्र सबसे बड़ा था, केंद्रीय फाइबर क्षेत्र में गड्ढे काफी बढ़ गए, और गड्ढे की गहराई भी बढ़ गई, और कतरनी होंठ किनारे और नमूना सतह के बीच इंटरफेस बढ़ गया। संक्षारण उत्पादों और गड्ढों में वृद्धि हुई, जिसने चित्र 3 एफ में दर्शाए गए सब्सट्रेट संक्षारण की गहन प्रवृत्ति की पुष्टि की।
संक्षारण समाधान का पीएच मान 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्टों के यांत्रिक गुणों को कुछ नुकसान पहुंचाएगा, लेकिन प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं है। पीएच 3.5 के संक्षारण समाधान में, नमूने की सतह पर बड़ी संख्या में फ्लोकुलेंट या सुई की तरह संक्षारण उत्पाद वितरित होते हैं, और संक्षारण परत में स्पष्ट दरारें होती हैं, जो सब्सट्रेट के लिए एक अच्छा संरक्षण नहीं बना सकती हैं। और नमूना फ्रैक्चर के सूक्ष्म आकारिकी में स्पष्ट संक्षारण गड्ढे और बड़ी संख्या में संक्षारण उत्पाद हैं। इससे पता चलता है कि बाहरी बल द्वारा विरूपण का विरोध करने की नमूने की क्षमता एक अम्लीय वातावरण में काफी कम हो जाती है, और सामग्री की तनाव संक्षारण प्रवृत्ति की डिग्री काफी बढ़ जाती है।
मूल नकली संक्षारण समाधान का उच्च शक्ति वाले बोल्ट नमूनों के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ा, लेकिन जैसे ही नकली संक्षारण समाधान की सांद्रता मूल नकली संक्षारण समाधान की तुलना में 20 गुना तक बढ़ गई, नमूनों के यांत्रिक गुणों को काफी नुकसान पहुंचा, और फ्रैक्चर माइक्रोस्ट्रक्चर में स्पष्ट संक्षारण था। गड्ढे, द्वितीयक दरारें और बहुत सारे संक्षारण उत्पाद। जब नकली संक्षारण समाधान सांद्रता को मूल नकली संक्षारण समाधान सांद्रता के 20 गुना से 200 गुना तक बढ़ाया गया, तो सामग्री के यांत्रिक गुणों पर संक्षारण समाधान सांद्रता का प्रभाव कमजोर हो गया।
जब नकली संक्षारण तापमान 25 ℃ होता है, तो 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट नमूनों की उपज शक्ति और तन्य शक्ति, गैर-संक्षारित नमूनों की तुलना में बहुत अधिक नहीं बदलती है। हालांकि, 50 ° C के नकली संक्षारण वातावरण के तापमान के तहत, नमूने की तन्य शक्ति और बढ़ाव में काफी कमी आई, अनुभाग संकोचन दर मानक मूल्य के करीब थी, फ्रैक्चर कतरनी होंठ सबसे बड़ा था, और केंद्रीय फाइबर क्षेत्र में डिम्पल थे। काफी वृद्धि हुई, गड्ढे की गहराई में वृद्धि हुई, संक्षारण उत्पादों और संक्षारण गड्ढों में वृद्धि हुई। इससे पता चलता है कि तापमान सहक्रियात्मक संक्षारण वातावरण का उच्च शक्ति बोल्ट के यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जो कमरे के तापमान पर स्पष्ट नहीं है, लेकिन तापमान 50 ° C तक पहुंचने पर अधिक महत्वपूर्ण है।
चूंगचींग में वायुमंडलीय वातावरण का अनुकरण करने वाले इनडोर त्वरित संक्षारण परीक्षण के बाद, 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्टों की तन्य शक्ति, उपज शक्ति, बढ़ाव और अन्य मापदंडों में कमी आई, और स्पष्ट तनाव क्षति हुई। चूंकि सामग्री तनाव में है, इसलिए एक महत्वपूर्ण स्थानीयकृत संक्षारण त्वरण घटना होगी। और तनाव एकाग्रता और संक्षारण गड्ढों के संयुक्त प्रभाव के कारण, उच्च शक्ति वाले बोल्टों को स्पष्ट प्लास्टिक क्षति पहुंचाना, बाहरी ताकतों द्वारा विरूपण का विरोध करने की क्षमता को कम करना और तनाव संक्षारण की प्रवृत्ति को बढ़ाना आसान है।
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