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L'acciaio 20MnTiB è il materiale per bulloni ad alta resistenza più utilizzato nel mio paese per le strutture in acciaio dei ponti, e le sue prestazioni sono di grande importanza per la sicurezza operativa dei ponti. Sulla base di uno studio sull'ambiente atmosferico di Chongqing, è stata progettata una soluzione corrosiva che simula il clima umido di Chongqing e sono stati condotti test di corrosione sotto sforzo su bulloni ad alta resistenza che simulavano tale clima. Sono stati studiati gli effetti della temperatura, del valore di pH e della concentrazione della soluzione corrosiva simulata sul comportamento di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza in acciaio 20MnTiB.
L'acciaio 20MnTiB è il materiale per bulloni ad alta resistenza più utilizzato nei ponti con struttura in acciaio nel mio paese e le sue prestazioni sono di grande importanza per la sicurezza operativa dei ponti. Li et al. 1 hanno testato le proprietà dell'acciaio 20MnTiB comunemente utilizzato nei bulloni ad alta resistenza di grado 10.9 nell'intervallo di alta temperatura di 20~700 ℃ e hanno ottenuto la curva sforzo-deformazione, il carico di snervamento, la resistenza a trazione, il modulo di Young e l'allungamento e il coefficiente di espansione. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, ecc., attraverso test di composizione chimica, test di proprietà meccaniche, test di microstruttura, analisi macroscopica e microscopica della superficie della filettatura, i risultati mostrano che la causa principale della frattura dei bulloni ad alta resistenza è correlata ai difetti della filettatura e che la presenza di difetti della filettatura, grandi concentrazioni di stress, concentrazioni di stress in punta di cricca e condizioni di corrosione all'aria aperta portano tutte alla tensocorrosione.
I bulloni ad alta resistenza per i ponti in acciaio vengono solitamente utilizzati per lungo tempo in un ambiente umido. Fattori come l'elevata umidità, l'alta temperatura e la sedimentazione e l'assorbimento di sostanze nocive nell'ambiente possono facilmente causare la corrosione delle strutture in acciaio. La corrosione può causare la perdita di sezione trasversale dei bulloni ad alta resistenza, con conseguente formazione di numerosi difetti e crepe. Questi difetti e crepe continueranno ad espandersi, riducendo la durata dei bulloni ad alta resistenza e persino causandone la rottura. Finora, sono stati condotti numerosi studi sull'effetto della corrosione ambientale sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo dei materiali. Catar et al.4 hanno studiato il comportamento di corrosione sotto sforzo di leghe di magnesio con diversi contenuti di alluminio in ambienti acidi, alcalini e neutri mediante test a bassa velocità di deformazione (SSRT). Abdel et al.5 hanno studiato il comportamento elettrochimico e di fessurazione da corrosione sotto sforzo della lega Cu10Ni in soluzione di NaCl al 3,5% in presenza di diverse concentrazioni di ioni solfuro. Aghion et al.6 hanno valutato le prestazioni di corrosione della lega di magnesio pressofusa MRI230D in soluzione di NaCl al 3,5% mediante test di immersione, test di nebbia salina, analisi di polarizzazione potenziodinamica e SSRT. Zhang et al.7 hanno studiato il comportamento di corrosione sotto sforzo dell'acciaio martensitico 9Cr utilizzando SSRT e tecniche di test elettrochimici tradizionali e hanno ottenuto l'effetto degli ioni cloruro sul comportamento di corrosione statica dell'acciaio martensitico a temperatura ambiente. Chen et al.8 hanno studiato il comportamento di corrosione sotto sforzo e il meccanismo di fessurazione dell'acciaio X70 in soluzione simulata di fango marino contenente SRB a diverse temperature mediante SSRT. Liu et al.9 hanno utilizzato SSRT per studiare l'effetto della temperatura e della velocità di deformazione a trazione sulla resistenza alla corrosione sotto sforzo dell'acqua di mare dell'acciaio inossidabile austenitico 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. I risultati mostrano che la temperatura nell'intervallo 35~65℃ non ha un effetto significativo sul comportamento di corrosione sotto sforzo dell'acciaio inossidabile. Lu et al. 10 hanno valutato la suscettibilità alla frattura ritardata di campioni con diversi gradi di resistenza alla trazione mediante un test di frattura ritardata a carico morto e SSRT. Si suggerisce che la resistenza alla trazione dei bulloni ad alta resistenza in acciaio 20MnTiB e acciaio 35VB dovrebbe essere controllata a 1040-1190 MPa. Tuttavia, la maggior parte di questi studi utilizza fondamentalmente una semplice soluzione di NaCl al 3,5% per simulare l'ambiente corrosivo, mentre l'ambiente di utilizzo effettivo dei bulloni ad alta resistenza è più complesso e presenta molti fattori influenti, come il valore del pH del bullone. Ananya et al. 11 hanno studiato l'effetto dei parametri ambientali e dei materiali nel mezzo corrosivo sulla corrosione e sulla tensocorrosione degli acciai inossidabili duplex. Sunada et al. 12 hanno condotto test di tensocorrosione a temperatura ambiente su acciaio SUS304 in soluzioni acquose contenenti H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) e NaCl (0-4,5 kmol/m-3). Sono stati studiati anche gli effetti di H2SO4 e NaCl sui tipi di corrosione dell'acciaio SUS304. Merwe et al.13 hanno utilizzato SSRT per studiare gli effetti della direzione di laminazione, della temperatura, della concentrazione di CO2/CO, della pressione del gas e del tempo di corrosione sulla suscettibilità alla tensocorrosione dell'acciaio per recipienti a pressione A516. Utilizzando una soluzione NS4 come soluzione simulante le acque sotterranee, Ibrahim et al. 14 hanno studiato l'effetto di parametri ambientali come la concentrazione di ioni bicarbonato (HCO), il pH e la temperatura sulla tensocorrosione dell'acciaio per condotte API-X100 dopo il distacco del rivestimento. Shan et al. 15 hanno studiato la legge di variazione della suscettibilità alla tensocorrosione dell'acciaio inossidabile austenitico 00Cr18Ni10 con la temperatura in diverse condizioni di temperatura (30~250℃) in condizioni di mezzo di acqua nera in un impianto simulato di conversione del carbone in idrogeno mediante SSRT. Han et al.16 hanno caratterizzato la suscettibilità alla fragilità da idrogeno di campioni di bulloni ad alta resistenza utilizzando un test di frattura ritardata a carico morto e SSRT. Zhao17 ha studiato gli effetti di pH, SO42-, Cl-1 sul comportamento di tensocorrosione della lega GH4080A mediante SSRT. I risultati mostrano che minore è il valore di pH, peggiore è la resistenza alla tensocorrosione della lega GH4080A. Ha una chiara sensibilità alla tensocorrosione da Cl-1 e non è sensibile al mezzo ionico SO42- a temperatura ambiente. Tuttavia, ci sono pochi studi sull'effetto della corrosione ambientale sui bulloni ad alta resistenza in acciaio 20MnTiB.
Al fine di scoprire le ragioni del cedimento dei bulloni ad alta resistenza utilizzati nei ponti, l'autore ha condotto una serie di studi. Sono stati selezionati campioni di bulloni ad alta resistenza e le ragioni del cedimento di questi campioni sono state discusse dal punto di vista della composizione chimica, della morfologia microscopica della frattura, della struttura metallografica e dell'analisi delle proprietà meccaniche19, 20. Sulla base dell'indagine sull'ambiente atmosferico a Chongqing negli ultimi anni, è stato progettato uno schema di corrosione che simula il clima umido di Chongqing. Sono stati condotti esperimenti di corrosione sotto sforzo, esperimenti di corrosione elettrochimica ed esperimenti di fatica da corrosione su bulloni ad alta resistenza nel clima umido simulato di Chongqing. In questo studio, gli effetti della temperatura, del valore di pH e della concentrazione della soluzione di corrosione simulata sul comportamento di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB sono stati studiati attraverso test delle proprietà meccaniche, analisi macroscopica e microscopica della frattura e prodotti di corrosione superficiale.
Chongqing si trova nella Cina sud-occidentale, nel corso superiore del fiume Yangtze, e ha un clima monsonico subtropicale umido. La temperatura media annuale è di 16-18 °C, l'umidità relativa media annuale è perlopiù del 70-80%, le ore di sole annuali sono 1000-1400 e la percentuale di soleggiamento è solo del 25-35%.
Secondo i rapporti relativi all'irraggiamento solare e alla temperatura ambiente a Chongqing dal 2015 al 2018, la temperatura media giornaliera a Chongqing è compresa tra un minimo di 17°C e un massimo di 23°C. La temperatura più elevata sulla struttura del ponte Chaotianmen a Chongqing può raggiungere i 50°C21,22. Pertanto, i livelli di temperatura per il test di corrosione sotto sforzo sono stati impostati a 25°C e 50°C.
Il valore del pH della soluzione di corrosione simulata determina direttamente la quantità di H+, ma ciò non significa che più basso è il valore del pH, più facile sia la corrosione. L'effetto del pH sui risultati varia a seconda dei materiali e delle soluzioni. Per studiare meglio l'effetto della soluzione di corrosione simulata sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza, i valori di pH degli esperimenti di corrosione sotto sforzo sono stati impostati a 3,5, 5,5 e 7,5 in combinazione con la ricerca bibliografica23 e l'intervallo di pH dell'acqua piovana annuale a Chongqing dal 2010 al 2018.
Maggiore è la concentrazione della soluzione di corrosione simulata, maggiore è il contenuto di ioni nella soluzione di corrosione simulata e maggiore è l'influenza sulle proprietà del materiale. Per studiare l'effetto della concentrazione della soluzione di corrosione simulata sulla corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza, è stato realizzato un test di corrosione accelerata artificiale in laboratorio, e la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è stata impostata al livello 4 senza corrosione, ovvero la concentrazione originale della soluzione di corrosione simulata (1×), 20× la concentrazione originale della soluzione di corrosione simulata (20×) e 200× la concentrazione originale della soluzione di corrosione simulata (200×).
L'ambiente con una temperatura di 25℃, un valore di pH di 5,5 e una concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale è il più vicino possibile alle effettive condizioni di utilizzo dei bulloni ad alta resistenza per ponti. Tuttavia, al fine di accelerare il processo di prova di corrosione, le condizioni sperimentali con una temperatura di 25 °C, un pH di 5,5 e una concentrazione 200 volte superiore a quella della soluzione di corrosione simulata originale sono state impostate come gruppo di controllo di riferimento. Quando sono stati studiati gli effetti della temperatura, della concentrazione o del valore di pH della soluzione di corrosione simulata sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza, gli altri fattori sono rimasti invariati e sono stati utilizzati come livello sperimentale del gruppo di controllo di riferimento.
Secondo il rapporto sulla qualità dell'ambiente atmosferico 2010-2018 pubblicato dall'Ufficio municipale di ecologia e ambiente di Chongqing, e facendo riferimento ai componenti delle precipitazioni riportati in Zhang24 e in altre pubblicazioni di Chongqing, è stata progettata una soluzione di corrosione simulata basata sull'aumento della concentrazione di SO42-. La composizione delle precipitazioni nell'area urbana principale di Chongqing nel 2017. La composizione della soluzione di corrosione simulata è mostrata nella Tabella 1:
La soluzione di corrosione simulata è stata preparata mediante il metodo del bilancio di concentrazione ionica chimica utilizzando reagenti analitici e acqua distillata. Il valore del pH della soluzione di corrosione simulata è stato regolato con un pHmetro di precisione, una soluzione di acido nitrico e una soluzione di idrossido di sodio.
Per simulare il clima umido di Chongqing, il tester di nebbia salina è stato appositamente modificato e progettato25. Come mostrato in Figura 1, l'apparecchiatura sperimentale è composta da due sistemi: un sistema di nebbia salina e un sistema di illuminazione. Il sistema di nebbia salina è la funzione principale dell'apparecchiatura sperimentale, che consiste in una parte di controllo, una parte di nebulizzazione e una parte di induzione. La funzione della parte di nebulizzazione è quella di pompare la nebbia salina nella camera di prova attraverso un compressore d'aria. La parte di induzione è composta da elementi di misurazione della temperatura, che rilevano la temperatura nella camera di prova. La parte di controllo è composta da un microcomputer, che collega la parte di nebulizzazione e la parte di induzione per controllare l'intero processo sperimentale. Il sistema di illuminazione è installato in una camera di prova di nebbia salina per simulare la luce solare. Il sistema di illuminazione è costituito da lampade a infrarossi e un timer. Allo stesso tempo, un sensore di temperatura è installato nella camera di prova di nebbia salina per monitorare la temperatura intorno al campione in tempo reale.
I campioni sottoposti a corrosione sotto sforzo a carico costante sono stati trattati secondo la norma NACE™0177-2005 (Prove di laboratorio sulla resistenza alla tensocorrosione da solfuri e alla tensocorrosione dei metalli in un ambiente di H2S). I campioni sono stati prima puliti con acetone e mediante pulizia meccanica a ultrasuoni per rimuovere i residui oleosi, quindi disidratati con alcol e asciugati in forno. Successivamente, i campioni puliti sono stati inseriti nella camera di prova del dispositivo per la prova in nebbia salina per simulare la situazione di corrosione nell'ambiente climatico umido di Chongqing. Secondo la norma NACE™0177-2005 e la norma per la prova in nebbia salina GB/T 10,125-2012, il tempo di prova di corrosione sotto sforzo a carico costante in questo studio è stato uniformemente determinato a 168 ore. Sono state eseguite prove di trazione sui campioni di corrosione in diverse condizioni di corrosione sulla macchina universale per prove di trazione MTS-810, e sono state analizzate le loro proprietà meccaniche e la morfologia della frattura da corrosione.
La Figura 1 mostra la macro- e micromorfologia della corrosione superficiale di provini di bulloni ad alta resistenza sottoposti a corrosione sotto sforzo in diverse condizioni di corrosione.2 e 3 rispettivamente.
Morfologia macroscopica di campioni di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati: (a) nessuna corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
Micromorfologia dei prodotti di corrosione di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati (100×): (a) 1 volta; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50 °C.
Come si può osservare dalla Figura 2a, la superficie del campione di bullone ad alta resistenza non corroso presenta una brillante lucentezza metallica senza evidenti segni di corrosione. Tuttavia, nelle condizioni della soluzione di corrosione simulata originale (Figura 2b), la superficie del campione risultava parzialmente ricoperta da prodotti di corrosione di colore marrone chiaro e rosso-marrone, e alcune aree della superficie mostravano ancora una evidente lucentezza metallica, indicando che solo alcune zone della superficie del campione erano leggermente corrose e che la soluzione di corrosione simulata non aveva avuto alcun effetto sulla superficie del campione. Le proprietà del materiale hanno scarso effetto. Tuttavia, nelle condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata 20 volte superiore a quella originale (Fig. 2c), la superficie del campione di bullone ad alta resistenza è stata completamente ricoperta da una grande quantità di prodotti di corrosione color cuoio e da una piccola quantità di prodotti di corrosione rosso-marrone. Non è stata riscontrata alcuna lucentezza metallica evidente ed era presente una piccola quantità di prodotti di corrosione marrone-nera vicino alla superficie del substrato. E nelle condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata 200 volte superiore a quella originale (Fig. 2d), la superficie del campione è completamente ricoperta da prodotti di corrosione marroni e in alcune aree compaiono prodotti di corrosione marrone-nera.
Quando il pH è sceso a 3,5 (Fig. 2e), i prodotti di corrosione di colore marrone chiaro erano più presenti sulla superficie dei campioni e alcuni di essi si erano esfoliati.
La Figura 2g mostra che, all'aumentare della temperatura fino a 50 °C, il contenuto di prodotti di corrosione bruno-rossastri sulla superficie del campione diminuisce drasticamente, mentre i prodotti di corrosione marrone chiaro ricoprono la superficie del campione in un'ampia area. Lo strato di prodotti di corrosione è relativamente friabile e alcuni prodotti bruno-neri si staccano.
Come mostrato nella Figura 3, in diversi ambienti di corrosione, i prodotti di corrosione sulla superficie dei campioni di corrosione sotto sforzo del bullone ad alta resistenza 20MnTiB sono chiaramente delaminati e lo spessore dello strato di corrosione aumenta con l'aumento della concentrazione della soluzione di corrosione simulata. Nelle condizioni della soluzione di corrosione simulata originale (Fig. 3a), i prodotti di corrosione sulla superficie del campione possono essere divisi in due strati: lo strato più esterno di prodotti di corrosione è distribuito uniformemente, ma presenta un gran numero di crepe; lo strato interno è un agglomerato lasso di prodotti di corrosione. Nelle condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata 20× originale (Fig. 3b), lo strato di corrosione sulla superficie del campione può essere diviso in tre strati: lo strato più esterno è costituito principalmente da agglomerati di prodotti di corrosione dispersi, che sono lassi e porosi e non hanno buone prestazioni protettive; lo strato intermedio è uno strato uniforme di prodotti di corrosione, ma presenta crepe evidenti e gli ioni di corrosione possono passare attraverso le crepe ed erodere il substrato; Lo strato interno è uno strato denso di prodotto di corrosione senza crepe evidenti, che ha un buon effetto protettivo sul substrato. Nelle condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale 200× (Fig. 3c), lo strato di corrosione sulla superficie del campione può essere diviso in tre strati: lo strato più esterno è uno strato di prodotto di corrosione sottile e uniforme; lo strato intermedio è principalmente di corrosione a forma di petalo e di scaglia. Lo strato interno è uno strato denso di prodotto di corrosione senza crepe e fori evidenti, che ha un buon effetto protettivo sul substrato.
Come si può osservare dalla Fig. 3d, nell'ambiente di corrosione simulato a pH 3,5, sulla superficie del campione di bullone ad alta resistenza 20MnTiB sono presenti numerosi prodotti di corrosione flocculenti o aghiformi. Si ipotizza che questi prodotti di corrosione siano principalmente γ-FeOOH e una piccola quantità di α-FeOOH intercalati26, e che lo strato di corrosione presenti crepe evidenti.
Come si può osservare dalla Fig. 3f, quando la temperatura è aumentata a 50 °C, non è stato rilevato alcuno strato interno di ruggine denso evidente nella struttura dello strato di corrosione, il che indica la presenza di spazi tra gli strati di corrosione a 50 °C, che hanno impedito al substrato di essere completamente ricoperto dai prodotti di corrosione. Ciò fornisce protezione contro l'aumento della tendenza alla corrosione del substrato.
Le proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza sottoposti a corrosione sotto carico costante in diversi ambienti corrosivi sono riportate nella Tabella 2:
Come si può osservare dalla Tabella 2, le proprietà meccaniche dei campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB soddisfano ancora i requisiti standard dopo il test di corrosione accelerata con cicli di asciugatura e bagnatura in diversi ambienti di corrosione simulati, ma presentano un certo danno rispetto ai campioni non corrosi. Alla concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale, le proprietà meccaniche del campione non sono cambiate in modo significativo, ma alla concentrazione 20× o 200× della soluzione simulata, l'allungamento del campione è diminuito in modo significativo. Le proprietà meccaniche sono simili alle concentrazioni 20× e 200× delle soluzioni di corrosione simulate originali. Quando il valore del pH della soluzione di corrosione simulata è sceso a 3,5, la resistenza alla trazione e l'allungamento dei campioni sono diminuiti in modo significativo. Quando la temperatura sale a 50°C, la resistenza alla trazione e l'allungamento diminuiscono in modo significativo e il tasso di restringimento dell'area è molto vicino al valore standard.
La Figura 4 mostra le morfologie di frattura dei provini di acciaio 20MnTiB ad alta resistenza sottoposti a corrosione sotto sforzo in diversi ambienti corrosivi, ovvero la macro-morfologia della frattura, la zona fibrosa al centro della frattura, il labbro micro-morfologico dell'interfaccia di taglio e la superficie del campione.
Morfologie di frattura macroscopiche e microscopiche di provini di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati (500×): (a) nessuna corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
Come si può osservare dalla Fig. 4, la frattura del provino di acciaio 20MnTiB ad alta resistenza sottoposto a corrosione sotto sforzo in diversi ambienti di corrosione simulati presenta una tipica frattura a coppa-cono. Rispetto al provino non corroso (Fig. 4a), l'area centrale della fessura nella zona delle fibre è relativamente piccola, mentre l'area del labbro di taglio è più ampia. Ciò dimostra che le proprietà meccaniche del materiale sono significativamente danneggiate dopo la corrosione. Con l'aumento della concentrazione della soluzione di corrosione simulata, le cavità nella zona delle fibre al centro della frattura sono aumentate e sono comparse evidenti linee di lacerazione. Quando la concentrazione è aumentata a 20 volte quella della soluzione di corrosione simulata originale, sono comparse evidenti cavità di corrosione all'interfaccia tra il bordo del labbro di taglio e la superficie del campione, e sulla superficie del campione erano presenti numerosi prodotti di corrosione.
Dalla Figura 3d si deduce che sono presenti crepe evidenti nello strato di corrosione sulla superficie del campione, il che non ha un buon effetto protettivo sulla matrice. Nella soluzione di corrosione simulata a pH 3,5 (Figura 4e), la superficie del campione è gravemente corrosa e l'area della fibra centrale è evidentemente piccola. Sono presenti numerose cuciture di lacerazione irregolari al centro dell'area della fibra. Con l'aumento del valore di pH della soluzione di corrosione simulata, la zona di lacerazione nell'area della fibra al centro della frattura diminuisce, la cavità diminuisce gradualmente e anche la profondità della cavità diminuisce gradualmente.
Quando la temperatura è aumentata a 50 °C (Fig. 4g), l'area del labbro di taglio della frattura del campione era la più grande, le cavità nell'area della fibra centrale sono aumentate significativamente, e anche la profondità delle cavità è aumentata, e l'interfaccia tra il bordo del labbro di taglio e la superficie del campione è aumentata. I prodotti di corrosione e le cavità sono aumentati, il che ha confermato la tendenza all'approfondimento della corrosione del substrato riflessa nella Fig. 3f.
Il valore del pH della soluzione corrosiva causerà alcuni danni alle proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB, ma l'effetto non è significativo. Nella soluzione corrosiva a pH 3,5, un gran numero di prodotti di corrosione flocculenti o aghiformi sono distribuiti sulla superficie del campione e lo strato di corrosione presenta crepe evidenti, che non possono formare una buona protezione per il substrato. Inoltre, sono presenti evidenti pitting da corrosione e un gran numero di prodotti di corrosione nella morfologia microscopica della frattura del campione. Ciò dimostra che la capacità del campione di resistere alla deformazione da parte di una forza esterna è significativamente ridotta in un ambiente acido e il grado di tendenza alla corrosione sotto sforzo del materiale è significativamente aumentato.
La soluzione di corrosione simulata originale ha avuto scarso effetto sulle proprietà meccaniche dei campioni di bulloni ad alta resistenza, ma quando la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è aumentata fino a 20 volte quella della soluzione di corrosione simulata originale, le proprietà meccaniche dei campioni sono state significativamente danneggiate e si è osservata una corrosione evidente nella microstruttura di frattura, con vaiolature, cricche secondarie e numerosi prodotti di corrosione. Quando la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è stata aumentata da 20 a 200 volte la concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale, l'effetto della concentrazione della soluzione di corrosione sulle proprietà meccaniche del materiale si è indebolito.
Quando la temperatura di corrosione simulata è di 25℃, la resistenza allo snervamento e la resistenza alla trazione dei campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB non cambiano molto rispetto ai campioni non corrosi. Tuttavia, alla temperatura dell'ambiente di corrosione simulato di 50 °C, la resistenza alla trazione e l'allungamento del campione diminuiscono significativamente, il tasso di restringimento della sezione è vicino al valore standard, il labbro di taglio della frattura è più grande e sono presenti fossette nell'area della fibra centrale. La profondità delle fosse è aumentata significativamente, i prodotti di corrosione e le fosse di corrosione sono aumentati. Ciò dimostra che l'ambiente di corrosione sinergico con la temperatura ha una grande influenza sulle proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza, che non è evidente a temperatura ambiente, ma è più significativa quando la temperatura raggiunge i 50 °C.
Dopo il test di corrosione accelerata in ambiente chiuso, che simulava le condizioni atmosferiche di Chongqing, la resistenza alla trazione, il carico di snervamento, l'allungamento e altri parametri dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB si sono ridotti, e si sono verificati evidenti danni da stress. Poiché il materiale è sottoposto a stress, si verifica un significativo fenomeno di accelerazione della corrosione localizzata. Inoltre, a causa dell'effetto combinato della concentrazione di stress e delle vaiolature di corrosione, è facile che i bulloni ad alta resistenza subiscano evidenti danni plastici, riducendo la capacità di resistere alla deformazione dovuta a forze esterne e aumentando la tendenza alla corrosione da stress.
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