Köszönjük, hogy felkereste a Nature.com weboldalt. Az Ön által használt böngészőverzió korlátozottan támogatja a CSS-t. A legjobb élmény érdekében javasoljuk, hogy használjon egy frissített böngészőt (vagy kapcsolja ki a kompatibilitási módot az Internet Explorerben). Időközben a folyamatos támogatás biztosítása érdekében stílusok és JavaScript nélkül jelenítjük meg az oldalt.
A 20MnTiB acél a legszélesebb körben használt nagy szilárdságú csavaranyag acélszerkezetű hidakhoz hazánkban, és teljesítménye nagy jelentőséggel bír a hidak biztonságos üzemeltetése szempontjából. A csungkingi légköri környezet vizsgálata alapján ez a tanulmány egy korróziós megoldást tervezett, amely Csungking párás éghajlatát szimulálja, és feszültségkorróziós vizsgálatokat végzett nagy szilárdságú csavarokon, amelyek Csungking párás éghajlatát szimulálják. A hőmérséklet, a pH-érték és a szimulált korróziós oldat koncentrációjának hatását vizsgálták a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziós viselkedésére.
A 20MnTiB acél hazánkban a legszélesebb körben használt nagy szilárdságú csavaranyag acélszerkezetű hidakhoz, és teljesítménye nagy jelentőséggel bír a hidak biztonságos üzemeltetése szempontjából. Li és munkatársai 1 tesztelték a 10.9-es minőségű nagy szilárdságú csavarokban általánosan használt 20MnTiB acél tulajdonságait 20~700 ℃ magas hőmérsékleti tartományban, és meghatározták a feszültség-nyúlás görbét, a folyáshatárt, a szakítószilárdságot, a Young-modulust, valamint a nyúlási és tágulási együtthatót. Zhang és munkatársai 2, Hu és munkatársai 3 stb. kémiai összetétel-vizsgálattal, mechanikai tulajdonság-vizsgálattal, mikroszerkezet-vizsgálattal, a menetfelület makroszkopikus és mikroszkopikus elemzésével végzett vizsgálatokat, és az eredmények azt mutatják, hogy a nagy szilárdságú csavarok törésének fő oka a menethibák, valamint a menethibák előfordulása. A nagy feszültségkoncentrációk, a repedéscsúcs-feszültségkoncentrációk és a szabadtéri korróziós körülmények mind feszültségkorróziós repedéshez vezetnek.
Az acélhidak nagy szilárdságú csavarjait általában hosszú ideig használják nedves környezetben. Az olyan tényezők, mint a magas páratartalom, a magas hőmérséklet, valamint a káros anyagok ülepedése és felszívódása a környezetben, könnyen korróziót okozhatnak az acélszerkezetekben. A korrózió a nagy szilárdságú csavarok keresztmetszetének csökkenését okozhatja, ami számos hibát és repedést eredményez. Ezek a hibák és repedések pedig tovább terjednek, ezáltal csökkentve a nagy szilárdságú csavarok élettartamát, sőt, akár töréshez is vezethetnek. Eddig számos tanulmány készült a környezeti korrózió hatásáról az anyagok feszültségkorróziós teljesítményére. Catar és munkatársai4 különböző alumíniumtartalmú magnéziumötvözetek feszültségkorróziós viselkedését vizsgálták savas, lúgos és semleges környezetben lassú alakváltozási sebességű vizsgálattal (SSRT). Abdel és munkatársai5 a Cu10Ni ötvözet elektrokémiai és feszültségkorróziós repedési viselkedését vizsgálták 3,5%-os NaCl-oldatban különböző szulfidion-koncentrációk jelenlétében. Aghion és munkatársai6 értékelték az MRI230D présöntött magnéziumötvözet korróziós teljesítményét 3,5%-os NaCl-oldatban merítési vizsgálattal, sópermet-vizsgálattal, potenciodinamikus polarizációs analízissel és SSRT-vel. Zhang és munkatársai7 a feszültséget vizsgálták 9Cr martenzites acél korróziós viselkedését vizsgálták SSRT és hagyományos elektrokémiai vizsgálati technikák segítségével, és meghatározták a kloridionok hatását a martenzites acél statikus korróziós viselkedésére szobahőmérsékleten. Chen és munkatársai8 vizsgálták az X70 acél feszültségkorróziós viselkedését és repedésmechanizmusát szimulált tengeri iszapoldatban, amely SRB-t tartalmazott különböző hőmérsékleteken SSRT segítségével. Liu és munkatársai9 SSRT segítségével vizsgálták a hőmérséklet és a szakítószilárdság hatását a 00Cr21Ni14Mn5Mo2N ausztenites rozsdamentes acél tengervíz feszültségkorróziós ellenállására. Az eredmények azt mutatják, hogy a 35~65 ℃ közötti hőmérsékletnek nincs jelentős hatása a rozsdamentes acél feszültségkorróziós viselkedésére. Lu és munkatársai... 10 különböző szakítószilárdsági osztályú minták késleltetett törési érzékenységét értékelte holtterheléses késleltetett törési vizsgálattal és SSRT-vel. Javasolt, hogy a 20MnTiB acél és a 35VB acél nagy szilárdságú csavarok szakítószilárdságát 1040-1190 MPa között szabályozzák. Ezen tanulmányok többsége azonban alapvetően egy egyszerű 3,5%-os NaCl-oldatot használ a korrozív környezet szimulálására, míg a nagy szilárdságú csavarok tényleges felhasználási környezete összetettebb, és számos befolyásoló tényezővel bír, például a csavar pH-értékével. Ananya és munkatársai 11 a korrozív közegben lévő környezeti paraméterek és anyagok hatását vizsgálták a duplex rozsdamentes acélok korróziójára és feszültségkorróziós repedésére. Sunada és munkatársai... 12 szobahőmérsékletű feszültségkorróziós repedésvizsgálatokat végzett SUS304 acélon H2SO4-et (0-5,5 kmol/m-3) és NaCl-t (0-4,5 kmol/m-3) tartalmazó vizes oldatokban. Vizsgálták a H2SO4 és a NaCl hatását az SUS304 acél korróziótípusaira is. Merwe és munkatársai13 SSRT-t használtak a hengerlési irány, a hőmérséklet, a CO2/CO-koncentráció, a gáznyomás és a korróziós idő hatásának vizsgálatára az A516 nyomástartó edény acél feszültségkorróziós repedésére való hajlamára. NS4 oldatot használva talajvíz-szimulációs oldatként, Ibrahim és munkatársai14 vizsgálták a környezeti paraméterek, például a bikarbonát-ion (HCO3) koncentráció, a pH és a hőmérséklet hatását az API-X100 csővezeték acél feszültségkorróziós repedésére a bevonat eltávolítása után. Shan és munkatársai... 15 vizsgálta az ausztenites rozsdamentes acél 00Cr18Ni10 feszültségkorróziós repedésre való hajlamának variációs törvényét a hőmérséklet függvényében, különböző hőmérsékleti viszonyok között (30~250℃), feketevizes közegben, szimulált szén-hidrogén erőműben SSRT segítségével. Han és munkatársai16 jellemezték a nagy szilárdságú csavarminták hidrogénridegedési hajlamát holtterheléses késleltetett törésvizsgálattal és SSRT-vel. Zhao17 vizsgálta a pH, SO42-, Cl-1 hatását a GH4080A ötvözet SSRT általi feszültségkorróziós viselkedésére. Az eredmények azt mutatják, hogy minél alacsonyabb a pH-érték, annál rosszabb a GH4080A ötvözet feszültségkorrózióval szembeni ellenállása. Nyilvánvalóan érzékeny a Cl-1-re, és nem érzékeny a SO42- ionos közegre szobahőmérsékleten. Azonban kevés tanulmány foglalkozik a környezeti korrózió hatásával a 20MnTiB acél nagy szilárdságú csavarokra.
A hidakban használt nagy szilárdságú csavarok meghibásodásának okainak feltárása érdekében a szerző egy sor tanulmányt végzett. Nagy szilárdságú csavarmintákat választottak ki, és ezen minták meghibásodásának okait a kémiai összetétel, a törésmikroszkópos morfológia, a metallográfiai szerkezet és a mechanikai tulajdonságok elemzése szempontjából tárgyalták19, 20. A csungkingi légköri környezet elmúlt évekbeli vizsgálatai alapján egy korróziós sémát terveztek, amely Csungking párás éghajlatát szimulálja. Feszültségkorróziós kísérleteket, elektrokémiai korróziós kísérleteket és korróziós fáradási kísérleteket végeztek csungkingi szimulált párás éghajlaton nagy szilárdságú csavarokon. Ebben a tanulmányban a hőmérséklet, a pH-érték és a szimulált korróziós oldat koncentrációjának hatását vizsgálták a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziós viselkedésére mechanikai tulajdonságvizsgálatokkal, törési makroszkopikus és mikroszkopikus elemzéssel, valamint felületi korróziós termékekkel.
Csungking Délnyugat-Kínában található, a Jangce folyó felső folyásánál, és párás szubtrópusi monszun éghajlat uralkodik. Az éves átlaghőmérséklet 16-18°C, az éves átlagos relatív páratartalom többnyire 70-80%, az éves napsütéses órák száma 1000-1400 óra, a napsütéses órák aránya pedig mindössze 25-35%.
A 2015 és 2018 közötti, Csungkingban a napsütésre és a környezeti hőmérsékletre vonatkozó jelentések szerint Csungkingban a napi átlaghőmérséklet 17 °C és 23 °C között mozog. A csungkingi Csaotianmen híd hídján a legmagasabb hőmérséklet elérheti az 50 °C-ot (°C21,22). Ezért a feszültségkorróziós vizsgálathoz a hőmérsékleti szinteket 25 °C-nak és 50 °C-nak állították be.
A szimulált korróziós oldat pH-értéke közvetlenül meghatározza a H+ mennyiségét, de ez nem jelenti azt, hogy minél alacsonyabb a pH-érték, annál könnyebben megy végbe a korrózió. A pH hatása az eredményekre anyagonként és oldatonként eltérő. Annak érdekében, hogy jobban tanulmányozhassuk a szimulált korróziós oldat hatását a nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziós teljesítményére, a feszültségkorróziós kísérletek pH-értékeit 3,5, 5,5 és 7,5-re állították be, a szakirodalmi kutatásokkal23 és a csungkingi éves csapadékvíz pH-tartományával kombinálva (2010 és 2018 között).
Minél nagyobb a szimulált korróziós oldat koncentrációja, annál több ion van a szimulált korróziós oldatban, és annál nagyobb a hatása az anyagtulajdonságokra. A szimulált korróziós oldat koncentrációjának nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziójára gyakorolt ​​hatásának vizsgálata érdekében mesterséges laboratóriumi gyorsított korróziós vizsgálatot végeztek, és a szimulált korróziós oldat koncentrációját a 4. szintre állították be korrózió nélkül, amelyek az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációja (1×), a 20× az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációja (20×) és a 200× az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációja (200×).
A 25 ℃ hőmérsékletű, 5,5 pH-értékű és az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjú környezet áll a legközelebb a hidak nagy szilárdságú csavarjainak tényleges használati körülményeihez. A korróziós vizsgálati folyamat felgyorsítása érdekében azonban referencia-kontrollcsoportként 25 °C hőmérsékletű, 5,5 pH-értékű és 200 × eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjú kísérleti körülményeket választottak. Amikor a szimulált korróziós oldat hőmérsékletének, koncentrációjának vagy pH-értékének a nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziós teljesítményére gyakorolt ​​hatását vizsgálták, más tényezők változatlanok maradtak, ezt használták a referencia-kontrollcsoport kísérleti szintjének.
A Csungkingi Városi Ökológiai és Környezetvédelmi Hivatal által kiadott 2010-2018 közötti légköri környezetminőségi tájékoztató szerint, valamint a Zhang24-ben közölt csapadékösszetevőkre és más, Csungkingban publikált szakirodalmakra hivatkozva egy szimulált korróziós megoldást terveztek, amely az SO42- koncentrációjának növelésén alapult. A csapadék összetétele Csungking fő városi területén 2017-ben. A szimulált korróziós oldat összetételét az 1. táblázat mutatja:
A szimulált korróziós oldatot kémiai ionkoncentráció-egyensúlyozási módszerrel állítják elő analitikai reagensek és desztillált víz felhasználásával. A szimulált korróziós oldat pH-értékét precíziós pH-mérővel, salétromsavoldattal és nátrium-hidroxid oldattal állítják be.
A csungkingi párás éghajlat szimulálása érdekében a sópermet-vizsgálót speciálisan módosították és tervezték25. Amint az 1. ábrán látható, a kísérleti berendezés két rendszerrel rendelkezik: egy sópermet-rendszerrel és egy világítórendszerrel. A sópermet-rendszer a kísérleti berendezés fő funkciója, amely egy vezérlő, egy permetező és egy indukciós részből áll. A permetező rész funkciója a sóköd bejuttatása a tesztkamrába egy légkompresszoron keresztül. Az indukciós rész hőmérsékletmérő elemekből áll, amelyek érzékelik a tesztkamra hőmérsékletét. A vezérlő rész egy mikroszámítógépből áll, amely összeköti a permetező és az indukciós részt a teljes kísérleti folyamat vezérléséhez. A világítási rendszert egy sópermet-vizsgáló kamrába telepítik a napfény szimulálására. A világítási rendszer infravörös lámpákból és egy idővezérlőből áll. Ezzel egyidejűleg egy hőmérséklet-érzékelőt is telepítenek a sópermet-vizsgáló kamrába, hogy valós időben figyeljék a minta körüli hőmérsékletet.
Az állandó terhelés alatt álló feszültségkorróziós mintákat a NACETM0177-2005 (Fémek szulfidos feszültségrepedésének és feszültségkorróziós repedésállóságának laboratóriumi vizsgálata H2S környezetben) szabvány szerint dolgozták fel. A feszültségkorróziós mintákat először acetonnal és ultrahangos mechanikus tisztítással tisztították meg az olajmaradványok eltávolítása érdekében, majd alkohollal dehidratálták és kemencében szárították. Ezután a tiszta mintákat a sópermet-vizsgáló berendezés tesztkamrájába helyezték, hogy szimulálják a korróziós helyzetet Chongqing párás éghajlati környezetében. A NACETM0177-2005 szabvány és a GB/T 10,125-2012 sópermet-vizsgálati szabvány szerint az állandó terhelésű feszültségkorróziós vizsgálati idő ebben a vizsgálatban egységesen 168 órában került meghatározásra. A korróziós mintákon különböző korróziós körülmények között szakítóvizsgálatokat végeztek az MTS-810 univerzális szakítóvizsgáló gépen, és elemezték mechanikai tulajdonságaikat és töréskorróziós morfológiájukat.
Az 1. ábra nagy szilárdságú csavarfeszültség-korróziós minták felületi korróziójának makro- és mikromorfológiáját mutatja különböző korróziós körülmények között, 2. és 3.
20MnTiB nagy szilárdságú csavarok feszültségkorróziós mintáinak makroszkopikus morfológiája különböző szimulált korróziós környezetekben: (a) nincs korrózió; (b) 1 alkalommal; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
20MnTiB nagy szilárdságú csavarok korróziós termékeinek mikromorfológiája különböző szimulált korróziós környezetekben (100×): (a) 1 alkalommal; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3,5; (e) pH7,5; (f) 50°C.
A 2a. ábrán látható, hogy a korrodálatlan, nagy szilárdságú csavarminta felülete fényes fémes csillogást mutat, nyilvánvaló korrózió nélkül. Az eredeti szimulált korróziós oldat (2b. ábra) körülményei között azonban a minta felületét részben barnás és barnásvörös korróziós termékek borították, és a felület egyes területein továbbra is nyilvánvaló fémes csillogás volt látható, ami azt jelzi, hogy a minta felületének csak egyes területei voltak enyhén korrodáltak, és a szimulált korróziós oldatnak nem volt hatása a minta felületére. Az anyagtulajdonságoknak csekély a hatásuk. Azonban 20×-os eredeti szimulált korróziós oldat koncentráció mellett (2c. ábra) a nagy szilárdságú csavarminta felületét nagy mennyiségű barnás korróziós termék és kis mennyiségű barnásvörös korróziós termék borította, nem volt látható fémes csillogás, és kis mennyiségű barnásfekete korróziós termék volt jelen az aljzat felülete közelében. 200×-os eredeti szimulált korróziós oldat koncentráció mellett (2d. ábra) a minta felületét teljesen barna korróziós termékek borították, és egyes területeken barnásfekete korróziós termékek is megjelentek.
Ahogy a pH 3,5-re csökkent (2e. ábra), a barnás színű korróziós termékek voltak a legtöbbek a minták felületén, és néhány korróziós termék le is vált.
A 2g. ábra azt mutatja, hogy a hőmérséklet 50 °C-ra emelkedésével a minta felületén lévő barnásvörös korróziós termékek mennyisége meredeken csökken, miközben az élénkbarna korróziós termékek nagy területen beborítják a minta felületét. A korróziós termék rétege viszonylag laza, és néhány barnásfekete termék leválik.
Amint a 3. ábrán látható, különböző korróziós környezetekben a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarfeszültség-korróziós minták felületén lévő korróziós termékek nyilvánvalóan delamináltak, és a korróziós réteg vastagsága a szimulált korróziós oldat koncentrációjának növekedésével növekszik. Az eredeti szimulált korróziós oldat (3a. ábra) körülményei között a minta felületén lévő korróziós termékek két rétegre oszthatók: a korróziós termékek legkülső rétege egyenletesen oszlik el, de nagyszámú repedés jelenik meg; a belső réteg a korróziós termékek laza csoportja. Az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjának 20-szorosával (3b. ábra) a minta felületén lévő korróziós réteg három rétegre osztható: a legkülső réteg főként diszpergált csoportos korróziós termékekből áll, amelyek lazák és porózusak, és nem rendelkeznek jó védőképességgel; a középső réteg egy egyenletes korróziós termékréteg, de nyilvánvaló repedések vannak, és a korróziós ionok átjuthatnak a repedéseken és erodálhatják az aljzatot; A belső réteg egy sűrű korróziós termékréteg, látható repedések nélkül, amely jó védőhatást fejt ki az aljzatra. 200× eredeti szimulált korróziós oldatkoncentráció esetén (3c. ábra) a minta felületén lévő korróziós réteg három rétegre osztható: a legkülső réteg egy vékony és egyenletes korróziós termékréteg; a középső réteg főként szirom alakú és pehely alakú korrózió. A belső réteg egy sűrű korróziós termékréteg, látható repedések és lyukak nélkül, amely jó védőhatást fejt ki az aljzatra.
A 3d. ábrán látható, hogy a szimulált 3,5 pH-értékű korróziós környezetben nagyszámú pelyhes vagy tűszerű korróziós termék található a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarminta felületén. Feltételezhető, hogy ezek a korróziós termékek főként γ-FeOOH és kis mennyiségű α-FeOOH fonódnak össze26, és a korróziós rétegen látható repedések vannak.
A 3f. ábrán látható, hogy amikor a hőmérséklet 50 °C-ra emelkedett, nem találtak egyértelműen sűrű belső rozsdaréteget a korróziós réteg szerkezetében, ami arra utal, hogy 50 °C-on rések voltak a korróziós rétegek között, ami miatt az aljzatot nem fedték be teljesen a korróziós termékek. Védelmet nyújt az aljzat fokozott korróziós hajlama ellen.
A nagy szilárdságú csavarok mechanikai tulajdonságait állandó terhelés alatt álló feszültségkorrózió alatt, különböző korrozív környezetekben a 2. táblázat mutatja:
A 2. táblázatból látható, hogy a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarminták mechanikai tulajdonságai továbbra is megfelelnek a szabványkövetelményeknek a különböző szimulált korróziós környezetekben végzett száraz-nedves ciklusú gyorsított korróziós vizsgálat után, de bizonyos károsodás mutatkozik a nem korrodált mintákhoz képest. Az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjánál a minta mechanikai tulajdonságai nem változtak szignifikánsan, de a szimulált oldat 20× vagy 200× koncentrációjánál a minta nyúlása jelentősen csökkent. A mechanikai tulajdonságok hasonlóak a 20× és 200× eredeti szimulált korróziós oldatok koncentrációjánál. Amikor a szimulált korróziós oldat pH-értéke 3,5-re csökkent, a minták szakítószilárdsága és nyúlása jelentősen csökkent. Amikor a hőmérséklet 50°C-ra emelkedik, a szakítószilárdság és a nyúlás jelentősen csökken, és a területi zsugorodási sebesség nagyon közel van a szabványértékhez.
A 20MnTiB nagy szilárdságú csavarokból készült feszültségkorróziós minták törési morfológiáját különböző korróziós környezetek alatt a 4. ábra mutatja, amelyek a törés makromorfológiáját, a törés közepén lévő szálzónát, a nyírási határfelület mikromorfológiai peremét és a minta felületét foglalják magukban.
20MnTiB nagy szilárdságú csavarminták makroszkopikus és mikroszkopikus törésmorfológiája különböző szimulált korróziós környezetekben (500×): (a) nincs korrózió; (b) 1 alkalommal; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH7,5; (g) 50°C.
A 4. ábrából látható, hogy a 20MnTiB nagy szilárdságú csavar feszültségkorróziós minta törése különböző szimulált korróziós környezetekben tipikus csésze-kúp törést mutat. A korrodálatlan mintához (4a. ábra) képest a szálak repedésének középső területe viszonylag kicsi, a nyíróajak területe pedig nagyobb. Ez azt mutatja, hogy az anyag mechanikai tulajdonságai jelentősen károsodnak a korrózió után. A szimulált korróziós oldat koncentrációjának növekedésével a törés közepén lévő szálak területén lévő gödrök megnőttek, és egyértelmű szakadási varratok jelentek meg. Amikor a koncentráció az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjának 20-szorosára nőtt, egyértelmű korróziós gödrök jelentek meg a nyíróajak széle és a minta felülete közötti határfelületen, és sok korróziós termék volt a mintán.
A 3d. ábrából arra lehet következtetni, hogy a minta felületén lévő korróziós rétegben szembetűnő repedések vannak, amelyek nem biztosítanak megfelelő védőhatást a mátrixra. A 3,5 pH-jú szimulált korróziós oldatban (4e. ábra) a minta felülete súlyosan korrodált, és a központi szálfelület nyilvánvalóan kicsi. A szálfelület közepén nagyszámú szabálytalan tépési varrat található. A szimulált korróziós oldat pH-értékének növekedésével a törés közepén lévő szálfelület tépési zónája csökken, a gödör fokozatosan csökken, és a gödör mélysége is fokozatosan csökken.
Amikor a hőmérséklet 50 °C-ra emelkedett (4g. ábra), a minta repedésének nyírási ajakfelülete a legnagyobb volt, a központi szálterületen lévő gödrök jelentősen megnőttek, a gödör mélysége is megnőtt, és a nyírási ajak széle és a minta felülete közötti határfelület is megnőtt. A korróziós termékek és gödrök száma megnőtt, ami megerősítette az aljzat korróziójának mélyülő tendenciáját, amelyet a 3f. ábra is tükröz.
A korróziós oldat pH-értéke némileg károsítja a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarok mechanikai tulajdonságait, de a hatás nem jelentős. A 3,5 pH-jú korróziós oldatban nagyszámú pelyhes vagy tűszerű korróziós termék oszlik el a minta felületén, és a korróziós rétegen nyilvánvaló repedések jelennek meg, amelyek nem tudnak megfelelő védelmet nyújtani az aljzatnak. A minta törésének mikroszkopikus morfológiájában egyértelmű korróziós gödrök és nagyszámú korróziós termék található. Ez azt mutatja, hogy a minta külső erőhatásokkal szembeni deformációval szembeni ellenállása savas környezetben jelentősen csökken, és az anyag feszültségkorróziós hajlama jelentősen megnő.
Az eredeti szimulált korróziós oldatnak csekély hatása volt a nagy szilárdságú csavarminták mechanikai tulajdonságaira, de mivel a szimulált korróziós oldat koncentrációja az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjának 20-szorosára nőtt, a minták mechanikai tulajdonságai jelentősen károsodtak, és a törés mikrostruktúrájában egyértelmű korrózió volt megfigyelhető. Gödrök, másodlagos repedések és sok korróziós termék jelent meg. Amikor a szimulált korróziós oldat koncentrációját az eredeti szimulált korróziós oldat koncentrációjának 20-szorosáról 200-szorosára növelték, a korróziós oldat koncentrációjának az anyag mechanikai tulajdonságaira gyakorolt ​​hatása gyengült.
Amikor a szimulált korróziós hőmérséklet 25 ℃, a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarminták folyáshatára és szakítószilárdsága nem változik jelentősen a nem korrodált mintákhoz képest. Az 50 °C-os szimulált korróziós környezeti hőmérséklet alatt azonban a minta szakítószilárdsága és nyúlása jelentősen csökkent, a szelvényzsugorodási sebesség közel volt a standard értékhez, a törési nyírási ajak volt a legnagyobb, és a központi szálak területén bemélyedések voltak. Jelentősen megnőtt a gödrök mélysége, a korróziós termékek és a korróziós gödrök száma. Ez azt mutatja, hogy a hőmérséklet-szinergikus korróziós környezet nagy hatással van a nagy szilárdságú csavarok mechanikai tulajdonságaira, ami szobahőmérsékleten nem nyilvánvaló, de jelentősebb, amikor a hőmérséklet eléri az 50 °C-ot.
A csungkingi légköri környezetet szimuláló beltéri gyorsított korróziós teszt után a 20MnTiB nagy szilárdságú csavarok szakítószilárdsága, folyáshatára, nyúlása és egyéb paraméterei csökkentek, és nyilvánvaló feszültségkárosodás keletkezett. Mivel az anyag feszültség alatt van, jelentős lokalizált korróziógyorsulási jelenség lép fel. A feszültségkoncentráció és a korróziós gödrök együttes hatása miatt a nagy szilárdságú csavarok könnyen nyilvánvaló plasztikus károsodást okozhatnak, csökkenthetik a külső erők okozta deformációval szembeni ellenállásukat, és növelhetik a feszültségkorrózió hajlamát.
Li, G., Li, M., Yin, Y. és Jiang, S. Kísérleti vizsgálat 20MnTiB acélból készült nagy szilárdságú csavarok tulajdonságairól magas hőmérsékleten. állkapocs. Építőmérnöki tudományok. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. és Yang, Q. 20MnTiB acélból készült nagy szilárdságú síncsavarok törési hibaelemzése. Hőkezelés. Metal. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. és Altun, H. Mg-Al-Zn ötvözetek feszültségkorróziós repedési viselkedése különböző pH-viszonyok között, SSRT módszerrel. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al. Glicin hatása a Cu10Ni ötvözet elektrokémiai és feszültségkorróziós repedési viselkedésére szulfiddal szennyezett sóoldatban. Ipari mérnöki tudományok. Kémiai. tartály. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. és Lulu, N. MRI230D présöntött magnéziumötvözet korróziós tulajdonságai Mg(OH)2-telített 3,5%-os NaCl oldatban. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. és Preet, MS: A kloridionok hatása a 9Cr martenzites acél statikus és feszültségkorróziós viselkedésére. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. és Song, B. Az SRB és a hőmérséklet szinergikus hatása az X70 acél feszültségkorróziós repedésére mesterséges tengeri iszapoldatban. J. Chin. Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. és Yang, S. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N rozsdamentes acél feszültségkorróziós viselkedése tengervízben. Fizika. Vizsgafeladat. Teszt. 36, 1-5 (2018).
Lu, C. Nagy szilárdságú hídcsavarok késleltetett törésvizsgálata.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Duplex rozsdamentes acélok feszültségkorróziós repedése lúgos oldatokban. Doktori disszertáció, Atlanta, GA, USA: Georgia Institute of Technology 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. és Sugimoto, K. A H2SO4 és a naci koncentrációk hatása az SUS304 rozsdamentes acél feszültségkorróziós repedésére H2SO4-NaCl vizes oldatban. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD A környezet és az anyagok hatása az acél feszültségkorróziós repedésére H2O/CO/CO2 oldatban. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. és Akram A. A bikarbonát, a hőmérséklet és a pH hatása az API-X100 csővezeték acél passziválására szimulált talajvízoldatban. In IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. és Qu, D. A hőmérséklet hatása az ausztenites rozsdamentes acél feszültségkorróziós repedésre való hajlamára. Coro.be opposition to. Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Több nagy szilárdságú kötőelem acél hidrogén által kiváltott késleltetett törési viselkedése (Kunmingi Tudományos és Technológiai Egyetem, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. és Zhang, M. A GH4080A ötvözet feszültségkorróziós mechanizmusa rögzítőelemekhez.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).