Terima kasih telah mengunjungi Nature.com. Versi peramban yang Anda gunakan memiliki dukungan terbatas untuk CSS. Untuk pengalaman terbaik, kami sarankan Anda menggunakan peramban yang diperbarui (atau matikan mode kompatibilitas di Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan dukungan berkelanjutan, kami akan menampilkan situs tanpa gaya dan JavaScript.
Baja 20MnTiB adalah material baut berkekuatan tinggi yang paling banyak digunakan untuk jembatan struktur baja di negara saya, dan kinerjanya sangat penting untuk pengoperasian jembatan yang aman. Berdasarkan investigasi lingkungan atmosfer di Chongqing, penelitian ini merancang larutan korosi yang mensimulasikan iklim lembap Chongqing, dan melakukan uji korosi tegangan pada baut berkekuatan tinggi yang mensimulasikan iklim lembap Chongqing. Pengaruh suhu, nilai pH, dan konsentrasi larutan korosi simulasi terhadap perilaku korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB dipelajari.
Baja 20MnTiB adalah material baut berkekuatan tinggi yang paling banyak digunakan untuk jembatan struktur baja di negara saya, dan kinerjanya sangat penting untuk pengoperasian jembatan yang aman. Li dkk. 1 menguji sifat-sifat baja 20MnTiB yang umum digunakan pada baut berkekuatan tinggi kelas 10.9 dalam rentang suhu tinggi 20~700 ℃, dan memperoleh kurva tegangan-regangan, kekuatan luluh, kekuatan tarik, modulus Young, dan koefisien perpanjangan dan ekspansi. Zhang dkk. 2, Hu dkk. 3, dll., melalui pengujian komposisi kimia, pengujian sifat mekanik, pengujian mikrostruktur, analisis makroskopis dan mikroskopis permukaan ulir, dan hasilnya menunjukkan bahwa alasan utama patahnya baut berkekuatan tinggi berkaitan dengan cacat ulir, dan terjadinya konsentrasi tegangan besar pada cacat ulir, konsentrasi tegangan ujung retak, dan kondisi korosi di udara terbuka semuanya menyebabkan retak korosi tegangan.
Baut berkekuatan tinggi untuk jembatan baja biasanya digunakan dalam jangka waktu lama di lingkungan yang lembap. Faktor-faktor seperti kelembapan tinggi, suhu tinggi, dan pengendapan serta penyerapan zat berbahaya di lingkungan dapat dengan mudah menyebabkan korosi pada struktur baja. Korosi dapat menyebabkan hilangnya penampang baut berkekuatan tinggi, yang mengakibatkan banyak cacat dan retakan. Dan cacat serta retakan ini akan terus meluas, sehingga mengurangi umur baut berkekuatan tinggi dan bahkan menyebabkannya patah. Sejauh ini, terdapat banyak penelitian tentang pengaruh korosi lingkungan terhadap kinerja korosi tegangan material. Catar dkk.⁴ meneliti perilaku korosi tegangan paduan magnesium dengan kandungan aluminium yang berbeda dalam lingkungan asam, basa, dan netral dengan pengujian laju regangan lambat (SSRT). Abdel dkk.⁵ mempelajari perilaku elektrokimia dan retak korosi tegangan paduan Cu10Ni dalam larutan NaCl 3,5% dengan adanya konsentrasi ion sulfida yang berbeda. Aghion dkk.⁶ mengevaluasi kinerja korosi paduan magnesium cor MRI230D dalam larutan NaCl 3,5% dengan uji perendaman, garam uji semprot, analisis polarisasi potentiodinamik dan SSRT. Zhang dkk.7 mempelajari perilaku korosi tegangan baja martensit 9Cr menggunakan SSRT dan teknik pengujian elektrokimia tradisional, dan memperoleh pengaruh ion klorida pada perilaku korosi statis baja martensit pada suhu kamar. Chen dkk.8 menyelidiki perilaku korosi tegangan dan mekanisme retak baja X70 dalam larutan lumpur laut simulasi yang mengandung SRB pada suhu berbeda dengan SSRT. Liu dkk.9 menggunakan SSRT untuk mempelajari pengaruh suhu dan laju regangan tarik pada ketahanan korosi tegangan air laut dari baja tahan karat austenitik 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Hasilnya menunjukkan bahwa suhu dalam kisaran 35~65℃ tidak memiliki pengaruh signifikan pada perilaku korosi tegangan baja tahan karat. Lu dkk. 10 mengevaluasi kerentanan patahan tertunda pada sampel dengan berbagai tingkat kekuatan tarik dengan uji patahan tertunda beban mati dan SSRT. Disarankan bahwa kekuatan tarik baut baja 20MnTiB dan baja 35VB berkekuatan tinggi harus dikontrol pada 1040-1190MPa. Namun, sebagian besar penelitian ini pada dasarnya menggunakan larutan NaCl 3,5% sederhana untuk mensimulasikan lingkungan korosif, sedangkan lingkungan penggunaan sebenarnya dari baut berkekuatan tinggi lebih kompleks dan memiliki banyak faktor yang memengaruhi, seperti nilai pH baut. Ananya dkk. 11 mempelajari pengaruh parameter lingkungan dan material dalam media korosif terhadap korosi dan retak korosi tegangan pada baja tahan karat dupleks. Sunada dkk. 12 melakukan uji retak korosi tegangan suhu ruangan pada baja SUS304 dalam larutan berair yang mengandung H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) dan NaCl (0-4,5 kmol/m-3). Pengaruh H2SO4 dan NaCl pada jenis korosi baja SUS304 juga dipelajari. Merwe dkk.13 menggunakan SSRT untuk mempelajari pengaruh arah penggulungan, suhu, konsentrasi CO2/CO, tekanan gas, dan waktu korosi pada kerentanan korosi tegangan baja bejana tekan A516. Menggunakan larutan NS4 sebagai larutan simulasi air tanah, Ibrahim dkk.14 menyelidiki pengaruh parameter lingkungan seperti konsentrasi ion bikarbonat (HCO), pH, dan suhu pada retak korosi tegangan baja pipa API-X100 setelah pengelupasan lapisan. Shan dkk. Han dkk. (15) mempelajari hukum variasi kerentanan retak korosi tegangan pada baja tahan karat austenitik 00Cr18Ni10 dengan suhu di bawah kondisi suhu yang berbeda (30~250℃) dalam kondisi media air hitam di pabrik konversi batubara menjadi hidrogen yang disimulasikan dengan SSRT. Han dkk. (16) mengkarakterisasi kerentanan penggetasan hidrogen pada sampel baut berkekuatan tinggi menggunakan uji patahan tunda beban mati dan SSRT. Zhao (17) mempelajari pengaruh pH, ​​SO42-, Cl-1 pada perilaku korosi tegangan paduan GH4080A dengan SSRT. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin rendah nilai pH, semakin buruk ketahanan korosi tegangan paduan GH4080A. Paduan ini memiliki sensitivitas korosi tegangan yang jelas terhadap Cl-1, dan tidak sensitif terhadap media ionik SO42- pada suhu kamar. Namun, hanya sedikit penelitian tentang pengaruh korosi lingkungan pada baut berkekuatan tinggi baja 20MnTiB.
Untuk mengetahui alasan kegagalan baut berkekuatan tinggi yang digunakan pada jembatan, penulis telah melakukan serangkaian penelitian. Sampel baut berkekuatan tinggi dipilih, dan alasan kegagalan sampel tersebut dibahas dari perspektif komposisi kimia, morfologi mikroskopis patahan, struktur metalografi, dan analisis sifat mekanik19, 20. Berdasarkan investigasi lingkungan atmosfer di Chongqing dalam beberapa tahun terakhir, skema korosi yang mensimulasikan iklim lembap Chongqing dirancang. Eksperimen korosi tegangan, eksperimen korosi elektrokimia, dan eksperimen kelelahan korosi baut berkekuatan tinggi dalam iklim lembap simulasi Chongqing dilakukan. Dalam penelitian ini, pengaruh suhu, nilai pH, dan konsentrasi larutan korosi simulasi terhadap perilaku korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB diselidiki melalui uji sifat mekanik, analisis makroskopis dan mikroskopis patahan, dan produk korosi permukaan.
Chongqing terletak di barat daya Tiongkok, di hulu Sungai Yangtze, dan memiliki iklim monsun subtropis lembap. Suhu rata-rata tahunan adalah 16-18°C, kelembapan relatif rata-rata tahunan sebagian besar 70-80%, jam sinar matahari tahunan adalah 1000-1400 jam, dan persentase sinar matahari hanya 25-35%.
Menurut laporan terkait sinar matahari dan suhu lingkungan di Chongqing dari tahun 2015 hingga 2018, suhu rata-rata harian di Chongqing berkisar antara 17°C hingga 23°C. Suhu tertinggi pada badan jembatan Chaotianmen di Chongqing dapat mencapai 50°C.21,22 Oleh karena itu, tingkat suhu untuk uji korosi tegangan ditetapkan pada 25°C dan 50°C.
Nilai pH larutan korosi simulasi secara langsung menentukan jumlah H+, tetapi bukan berarti semakin rendah nilai pH, semakin mudah korosi terjadi. Pengaruh pH terhadap hasil akan bervariasi untuk berbagai material dan larutan. Untuk mempelajari lebih lanjut pengaruh larutan korosi simulasi terhadap kinerja korosi tegangan pada baut berkekuatan tinggi, nilai pH percobaan korosi tegangan ditetapkan pada 3,5, 5,5 dan 7,5 dikombinasikan dengan penelitian literatur23 dan kisaran pH air hujan tahunan di Chongqing tahun 2010 hingga 2018.
Semakin tinggi konsentrasi larutan korosi simulasi, semakin banyak kandungan ion dalam larutan korosi simulasi, dan semakin besar pengaruhnya terhadap sifat material. Untuk mempelajari pengaruh konsentrasi larutan korosi simulasi terhadap korosi tegangan pada baut berkekuatan tinggi, uji korosi dipercepat buatan di laboratorium dilakukan, dan konsentrasi larutan korosi simulasi ditetapkan pada level 4 tanpa korosi, yaitu konsentrasi larutan korosi simulasi asli (1×), 20× konsentrasi larutan korosi simulasi asli (20×) dan 200× konsentrasi larutan korosi simulasi asli (200×).
Lingkungan dengan suhu 25℃, nilai pH 5,5, dan konsentrasi larutan korosi simulasi asli paling mendekati kondisi penggunaan sebenarnya dari baut berkekuatan tinggi untuk jembatan. Namun, untuk mempercepat proses uji korosi, kondisi eksperimental dengan suhu 25 °C, pH 5,5 dan konsentrasi 200 × larutan korosi simulasi asli ditetapkan sebagai kelompok kontrol referensi. Ketika pengaruh suhu, konsentrasi atau nilai pH larutan korosi simulasi terhadap kinerja korosi tegangan baut berkekuatan tinggi diteliti secara terpisah, faktor-faktor lain tetap tidak berubah, yang digunakan sebagai tingkat eksperimental kelompok kontrol referensi.
Berdasarkan laporan kualitas lingkungan atmosfer tahun 2010-2018 yang dikeluarkan oleh Biro Ekologi dan Lingkungan Kota Chongqing, dan merujuk pada komponen presipitasi yang dilaporkan dalam Zhang24 dan literatur lain yang dilaporkan di Chongqing, sebuah larutan korosi simulasi berdasarkan peningkatan konsentrasi SO42- dirancang. Komposisi presipitasi di wilayah perkotaan utama Chongqing pada tahun 2017. Komposisi larutan korosi simulasi ditunjukkan pada Tabel 1:
Larutan korosi simulasi disiapkan dengan metode keseimbangan konsentrasi ion kimia menggunakan reagen analitik dan air suling. Nilai pH larutan korosi simulasi disesuaikan dengan pH meter presisi, larutan asam nitrat, dan larutan natrium hidroksida.
Untuk mensimulasikan iklim lembap di Chongqing, alat uji semprot garam telah dimodifikasi dan dirancang secara khusus25. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, peralatan eksperimental memiliki dua sistem: sistem semprot garam dan sistem penerangan. Sistem semprot garam adalah fungsi utama dari peralatan eksperimental, yang terdiri dari bagian kontrol, bagian semprot, dan bagian induksi. Fungsi bagian semprot adalah untuk memompa kabut garam ke dalam ruang uji melalui kompresor udara. Bagian induksi terdiri dari elemen pengukur suhu, yang merasakan suhu di ruang uji. Bagian kontrol terdiri dari mikrokomputer, yang menghubungkan bagian semprot dan bagian induksi untuk mengontrol seluruh proses eksperimental. Sistem penerangan dipasang di ruang uji semprot garam untuk mensimulasikan sinar matahari. Sistem penerangan terdiri dari lampu inframerah dan pengontrol waktu. Pada saat yang sama, sensor suhu dipasang di ruang uji semprot garam untuk memantau suhu di sekitar sampel secara real-time.
Sampel korosi tegangan di bawah beban konstan diproses sesuai dengan NACETM0177-2005 (Pengujian Laboratorium Ketahanan Retak Tegangan Sulfida dan Retak Korosi Tegangan Logam dalam Lingkungan H2S). Spesimen korosi tegangan pertama-tama dibersihkan dengan aseton dan pembersihan mekanis ultrasonik untuk menghilangkan residu minyak, kemudian didehidrasi dengan alkohol dan dikeringkan dalam oven. Kemudian sampel yang bersih dimasukkan ke dalam ruang uji alat uji semprot garam untuk mensimulasikan situasi korosi di lingkungan iklim lembap Chongqing. Menurut standar NACETM0177-2005 dan standar uji semprot garam GB/T 10,125-2012, waktu uji korosi tegangan beban konstan dalam penelitian ini secara seragam ditentukan menjadi 168 jam. Uji tarik dilakukan pada sampel korosi di bawah kondisi korosi yang berbeda pada mesin uji tarik universal MTS-810, dan sifat mekanik serta morfologi korosi fraktur dianalisis.
Gambar 1 menunjukkan morfologi makro dan mikro korosi permukaan spesimen korosi tegangan baut berkekuatan tinggi di bawah kondisi korosi yang berbeda.2 dan 3 secara berturut-turut.
Morfologi makroskopik spesimen korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB di bawah lingkungan korosi simulasi yang berbeda: (a) tanpa korosi; (b) 1 kali; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Mikromorfologi produk korosi baut berkekuatan tinggi 20MnTiB dalam lingkungan korosi simulasi yang berbeda (100×): (a) 1 kali; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
Dari Gambar 2a terlihat bahwa permukaan spesimen baut berkekuatan tinggi yang tidak terkorosi menunjukkan kilau logam yang cerah tanpa korosi yang jelas. Namun, di bawah kondisi larutan korosi simulasi asli (Gambar 2b), permukaan sampel sebagian tertutup oleh produk korosi berwarna cokelat muda dan merah kecoklatan, dan beberapa area permukaan masih menunjukkan kilau logam yang jelas, menunjukkan bahwa hanya beberapa area permukaan sampel yang sedikit terkorosi, dan larutan korosi simulasi tidak berpengaruh pada permukaan sampel. Sifat material hanya sedikit berpengaruh. Namun, pada kondisi konsentrasi larutan korosi simulasi 20 × asli (Gambar 2c), permukaan spesimen baut berkekuatan tinggi telah sepenuhnya tertutup oleh sejumlah besar produk korosi berwarna cokelat muda dan sejumlah kecil produk korosi berwarna coklat kemerahan. Tidak ditemukan kilap logam yang jelas, dan terdapat sejumlah kecil produk korosi berwarna coklat kehitaman di dekat permukaan substrat. Dan pada kondisi konsentrasi larutan korosi simulasi 200 × asli (Gambar 2d), permukaan sampel sepenuhnya tertutup oleh produk korosi berwarna coklat, dan produk korosi berwarna coklat kehitaman muncul di beberapa area.
Saat pH menurun menjadi 3,5 (Gambar 2e), produk korosi berwarna cokelat muda paling banyak terdapat di permukaan sampel, dan beberapa produk korosi telah terkelupas.
Gambar 2g menunjukkan bahwa ketika suhu meningkat hingga 50 °C, kandungan produk korosi berwarna coklat kemerahan pada permukaan sampel menurun tajam, sementara produk korosi berwarna coklat terang menutupi permukaan sampel dalam area yang luas. Lapisan produk korosi relatif longgar, dan beberapa produk berwarna coklat kehitaman terkelupas.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, di bawah lingkungan korosi yang berbeda, produk korosi pada permukaan spesimen korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB jelas terkelupas, dan ketebalan lapisan korosi meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi larutan korosi simulasi. Di bawah kondisi larutan korosi simulasi asli (Gambar 3a), produk korosi pada permukaan sampel dapat dibagi menjadi dua lapisan: lapisan terluar produk korosi terdistribusi merata, tetapi terdapat banyak retakan; lapisan dalam adalah gugus produk korosi yang longgar. Di bawah kondisi konsentrasi larutan korosi simulasi asli 20× (Gambar 3b), lapisan korosi pada permukaan sampel dapat dibagi menjadi tiga lapisan: lapisan terluar terutama merupakan gugus produk korosi yang tersebar, yang longgar dan berpori, dan tidak memiliki kinerja perlindungan yang baik; lapisan tengah adalah lapisan produk korosi yang seragam, tetapi terdapat retakan yang jelas, dan ion korosi dapat melewati retakan dan mengikis substrat; Lapisan dalam merupakan lapisan produk korosi yang padat tanpa retakan yang jelas, yang memiliki efek perlindungan yang baik pada substrat. Dalam kondisi konsentrasi larutan korosi simulasi asli 200× (Gambar 3c), lapisan korosi pada permukaan sampel dapat dibagi menjadi tiga lapisan: lapisan terluar adalah lapisan produk korosi yang tipis dan seragam; lapisan tengah terutama berupa korosi berbentuk kelopak dan serpihan. Lapisan dalam merupakan lapisan produk korosi yang padat tanpa retakan dan lubang yang jelas, yang memiliki efek perlindungan yang baik pada substrat.
Dari Gambar 3d dapat dilihat bahwa dalam lingkungan korosi simulasi pH 3,5, terdapat sejumlah besar produk korosi berbentuk flokulan atau jarum pada permukaan spesimen baut berkekuatan tinggi 20MnTiB. Diduga produk korosi ini terutama terdiri dari γ-FeOOH dan sejumlah kecil α-FeOOH yang saling terkait26, dan lapisan korosi tersebut memiliki retakan yang jelas.
Dari Gambar 3f terlihat bahwa ketika suhu meningkat hingga 50 °C, tidak ditemukan lapisan karat bagian dalam yang padat dan jelas pada struktur lapisan korosi, yang menunjukkan bahwa terdapat celah di antara lapisan korosi pada suhu 50 °C, sehingga substrat tidak sepenuhnya tertutup oleh produk korosi. Hal ini memberikan perlindungan terhadap peningkatan kecenderungan korosi substrat.
Sifat mekanik baut berkekuatan tinggi di bawah tegangan korosi beban konstan dalam lingkungan korosif yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 2:
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa sifat mekanik spesimen baut berkekuatan tinggi 20MnTiB masih memenuhi persyaratan standar setelah uji korosi dipercepat siklus kering-basah dalam lingkungan korosi simulasi yang berbeda, tetapi terdapat kerusakan tertentu dibandingkan dengan sampel yang tidak terkorosi. Pada konsentrasi larutan korosi simulasi asli, sifat mekanik sampel tidak berubah secara signifikan, tetapi pada konsentrasi larutan simulasi 20× atau 200×, perpanjangan sampel menurun secara signifikan. Sifat mekanik serupa pada konsentrasi larutan korosi simulasi asli 20× dan 200×. Ketika nilai pH larutan korosi simulasi turun menjadi 3,5, kekuatan tarik dan perpanjangan sampel menurun secara signifikan. Ketika suhu naik menjadi 50°C, kekuatan tarik dan perpanjangan menurun secara signifikan, dan laju penyusutan area sangat mendekati nilai standar.
Morfologi patahan spesimen korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB di bawah lingkungan korosi yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 4, yang meliputi morfologi makro patahan, zona serat di tengah patahan, morfologi mikro bibir antarmuka geser, dan permukaan sampel.
Morfologi fraktur makroskopik dan mikroskopik spesimen baut berkekuatan tinggi 20MnTiB dalam lingkungan korosi simulasi yang berbeda (500×): (a) tanpa korosi; (b) 1 kali; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa patahan spesimen korosi tegangan baut berkekuatan tinggi 20MnTiB di bawah lingkungan korosi simulasi yang berbeda menunjukkan patahan cangkir-kerucut yang khas. Dibandingkan dengan spesimen yang tidak terkorosi (Gambar 4a), area tengah retakan area serat relatif kecil, sedangkan area bibir geser lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa sifat mekanik material mengalami kerusakan signifikan setelah korosi. Dengan meningkatnya konsentrasi larutan korosi simulasi, lubang-lubang di area serat di tengah patahan meningkat, dan muncul garis-garis sobekan yang jelas. Ketika konsentrasi meningkat hingga 20 kali lipat dari larutan korosi simulasi awal, lubang-lubang korosi yang jelas muncul di antarmuka antara tepi bibir geser dan permukaan sampel, dan terdapat banyak produk korosi di permukaan sampel.
Dari Gambar 3d dapat disimpulkan bahwa terdapat retakan yang jelas pada lapisan korosi di permukaan sampel, yang tidak memberikan efek perlindungan yang baik pada matriks. Dalam larutan korosi simulasi dengan pH 3,5 (Gambar 4e), permukaan sampel mengalami korosi parah, dan area serat di tengah tampak kecil. Terdapat banyak sekali retakan tidak beraturan di tengah area serat. Dengan meningkatnya nilai pH larutan korosi simulasi, zona retakan di area serat di tengah retakan berkurang, lubang secara bertahap berkurang, dan kedalaman lubang juga secara bertahap berkurang.
Ketika suhu meningkat hingga 50 °C (Gambar 4g), area bibir geser dari patahan sampel menjadi yang terbesar, lubang-lubang di area serat tengah meningkat secara signifikan, dan kedalaman lubang juga meningkat, serta antarmuka antara tepi bibir geser dan permukaan sampel meningkat. Produk korosi dan lubang meningkat, yang mengkonfirmasi tren pendalaman korosi substrat yang tercermin pada Gambar 3f.
Nilai pH larutan korosi akan menyebabkan beberapa kerusakan pada sifat mekanik baut berkekuatan tinggi 20MnTiB, tetapi efeknya tidak signifikan. Dalam larutan korosi dengan pH 3,5, sejumlah besar produk korosi berbentuk gumpalan atau jarum tersebar di permukaan sampel, dan lapisan korosi memiliki retakan yang jelas, yang tidak dapat membentuk perlindungan yang baik untuk substrat. Dan terdapat lubang korosi yang jelas dan sejumlah besar produk korosi dalam morfologi mikroskopis patahan sampel. Ini menunjukkan bahwa kemampuan sampel untuk menahan deformasi oleh gaya eksternal berkurang secara signifikan dalam lingkungan asam, dan tingkat kecenderungan korosi tegangan material meningkat secara signifikan.
Larutan korosi simulasi awal hanya sedikit berpengaruh pada sifat mekanik sampel baut berkekuatan tinggi, tetapi ketika konsentrasi larutan korosi simulasi meningkat hingga 20 kali lipat dari larutan korosi simulasi awal, sifat mekanik sampel mengalami kerusakan signifikan, dan terdapat korosi yang jelas pada mikrostruktur patahan, berupa lubang, retakan sekunder, dan banyak produk korosi. Ketika konsentrasi larutan korosi simulasi ditingkatkan dari 20 kali menjadi 200 kali lipat dari konsentrasi larutan korosi simulasi awal, pengaruh konsentrasi larutan korosi terhadap sifat mekanik material melemah.
Ketika suhu korosi simulasi adalah 25℃, kekuatan luluh dan kekuatan tarik spesimen baut berkekuatan tinggi 20MnTiB tidak banyak berubah dibandingkan dengan spesimen yang tidak mengalami korosi. Namun, di bawah suhu lingkungan korosi simulasi 50 °C, kekuatan tarik dan perpanjangan sampel menurun secara signifikan, laju penyusutan penampang mendekati nilai standar, bibir geser patahan paling besar, dan terdapat lekukan di area serat tengah. Kedalaman lubang korosi meningkat secara signifikan, produk korosi dan lubang korosi meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa lingkungan korosi sinergis suhu memiliki pengaruh besar pada sifat mekanik baut berkekuatan tinggi, yang tidak begitu jelas pada suhu kamar, tetapi lebih signifikan ketika suhu mencapai 50 °C.
Setelah uji korosi dipercepat dalam ruangan yang mensimulasikan lingkungan atmosfer di Chongqing, kekuatan tarik, kekuatan luluh, perpanjangan, dan parameter lainnya dari baut berkekuatan tinggi 20MnTiB berkurang, dan terjadi kerusakan tegangan yang jelas. Karena material berada di bawah tegangan, akan terjadi fenomena percepatan korosi lokal yang signifikan. Dan karena efek gabungan dari konsentrasi tegangan dan lubang korosi, mudah menyebabkan kerusakan plastis yang jelas pada baut berkekuatan tinggi, mengurangi kemampuan untuk menahan deformasi oleh gaya eksternal, dan meningkatkan kecenderungan korosi tegangan.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Studi eksperimental tentang sifat-sifat baut berkekuatan tinggi yang terbuat dari baja 20MnTiB pada suhu tinggi. Jurnal Teknik Sipil 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Analisis kegagalan fraktur baut baja berkekuatan tinggi 20MnTiB untuk rel. Perlakuan panas. Logam. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Perilaku retak korosi tegangan paduan Mg-Al-Zn pada kondisi pH berbeda dengan metode SSRT.Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA dkk. Pengaruh glisin terhadap perilaku elektrokimia dan retak korosi tegangan paduan Cu10Ni dalam air garam yang terkontaminasi sulfida. Teknik Industri. Reservoir Kimia. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Sifat korosi paduan magnesium cor MRI230D dalam larutan NaCl 3,5% jenuh Mg(OH)2. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Pengaruh ion klorida terhadap perilaku korosi statis dan tegangan pada baja martensit 9Cr.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Efek sinergis SRB dan suhu pada retak korosi tegangan baja X70 dalam larutan lumpur laut buatan. J. Chin. Partai Sosialis. Korosi. Pro. 39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Perilaku korosi tegangan baja tahan karat 00Cr21Ni14Mn5Mo2N dalam air laut. fisika. ambil ujian. tes.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Studi patahan tertunda pada baut jembatan berkekuatan tinggi.rahang.Sekolah Akademik.perkeretaapian.sains.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Keretakan korosi tegangan pada baja tahan karat dupleks dalam larutan kaustik. Disertasi Doktoral, Atlanta, GA, AS: Georgia Institute of Technology 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Pengaruh konsentrasi H2SO4 dan NaCl terhadap retak korosi tegangan pada baja tahan karat SUS304 dalam larutan air H2SO4-NaCl. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Pengaruh lingkungan dan material terhadap retak korosi tegangan baja dalam larutan H2O/CO/CO2. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Pengaruh bikarbonat, suhu dan pH terhadap pasivasi baja pipa API-X100 dalam larutan air tanah simulasi. Dalam IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Pengaruh suhu terhadap kerentanan retak korosi tegangan pada baja tahan karat austenitik. Teknologi. 18, 42–44 (2018).
Han, S. Perilaku retak tertunda akibat hidrogen pada beberapa baja pengikat berkekuatan tinggi (Universitas Sains dan Teknologi Kunming, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Mekanisme korosi tegangan paduan GH4080A untuk pengencang.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).