Чунциндегі ылғалды климатты модельдеудегі 20MnTiB жоғары беріктігі бар болттардың кернеулі коррозияға қарсы жарылу әрекеті

Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рақмет. Сіз пайдаланып отырған браузер нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы тәжірибе алу үшін жаңартылған браузерді пайдалануды ұсынамыз (немесе Internet Explorer бағдарламасында үйлесімділік режимін өшіріңіз). Сонымен қатар, үздіксіз қолдауды қамтамасыз ету үшін біз сайтты стильдерсіз және JavaScriptсіз көрсетеміз.
20MnTiB болатынан жасалған конструкциялар - менің елімде болат конструкциялары көпірлері үшін ең кең таралған жоғары беріктікті болт материалы, және оның өнімділігі көпірлердің қауіпсіз жұмыс істеуі үшін өте маңызды. Чунциндегі атмосфералық ортаны зерттеу негізінде бұл зерттеу Чунциннің ылғалды климатын модельдейтін коррозия ерітіндісін жасап шығарды және Чунциннің ылғалды климатын модельдейтін жоғары беріктікті болттардың кернеулік коррозия сынақтарын жүргізді. Температураның, рН мәні мен модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының 20MnTiB жоғары беріктікті болттардың кернеулік коррозия мінез-құлқына әсері зерттелді.
20MnTiB болатынан біздің елімізде болат конструкциялы көпірлер үшін ең кең таралған жоғары беріктікті болт материалы болып табылады және оның өнімділігі көпірлердің қауіпсіз жұмыс істеуі үшін үлкен маңызға ие. Ли және т.б. 1 10.9 класты жоғары беріктікті болттарда жиі қолданылатын 20MnTiB болатының қасиеттерін 20-700 ℃ жоғары температура диапазонында сынап көрді және кернеу-деформация қисығын, беріктік шегі, созылу шегі, Янг модулі және созылу және кеңею коэффициентін алды. Чжан және т.б. 2, Ху және т.б. 3 және т.б. химиялық құрамды сынау, механикалық қасиеттерді сынау, микроқұрылымды сынау, бұранда бетінің макроскопиялық және микроскопиялық талдауы арқылы жоғары беріктікті болттардың сынуының негізгі себебі бұранда ақауларымен байланысты екенін және бұранда ақауларының пайда болуын көрсететінін көрсетті. Жоғары кернеу концентрациясы, жарықшақ ұшының кернеу концентрациясы және ашық ауадағы коррозия жағдайлары кернеу коррозиясының жарылуына әкеледі.
Болат көпірлерге арналған жоғары беріктіктегі болттар әдетте ылғалды ортада ұзақ уақыт бойы қолданылады. Жоғары ылғалдылық, жоғары температура және қоршаған ортадағы зиянды заттардың шөгіндісі мен сіңуі сияқты факторлар болат конструкцияларының коррозиясын оңай тудыруы мүмкін. Коррозия жоғары беріктіктегі болттардың көлденең қимасының жоғалуына әкелуі мүмкін, бұл көптеген ақаулар мен жарықтарға әкеледі. Ал бұл ақаулар мен жарықтар кеңейе береді, осылайша жоғары беріктіктегі болттардың қызмет ету мерзімін қысқартады және тіпті олардың сынуына әкеледі. Қазіргі уақытта қоршаған орта коррозиясының материалдардың кернеулік коррозия өнімділігіне әсері туралы көптеген зерттеулер бар. Катар және т.б.4 қышқылдық, сілтілі және бейтарап ортада әртүрлі алюминий құрамы бар магний қорытпаларының кернеулік коррозия мінез-құлқын баяу деформация жылдамдығын сынау (SSRT) арқылы зерттеді. Абдель және т.б.5 сульфид иондарының әртүрлі концентрациялары болған кезде 3,5% NaCl ерітіндісіндегі Cu10Ni қорытпасының электрохимиялық және кернеулік коррозия крекинг мінез-құлқын зерттеді. Агион және т.б.6 3,5% NaCl ерітіндісіндегі құйылған магний қорытпасы MRI230D коррозия өнімділігін иммерсиялық сынау, тұз шашыратқыш сынау, потенциодинамикалық поляризация талдауы және SSRT арқылы бағалады. Чжан және т.б. al.7 SSRT және дәстүрлі электрохимиялық сынау әдістерін қолдана отырып, 9Cr мартенситті болаттың кернеулік коррозияға төзімділігін зерттеді және бөлме температурасында мартенситті болаттың статикалық коррозияға төзімділігіне хлорид иондарының әсерін анықтады. Chen және т.б.8 SSRT арқылы әртүрлі температурада SRB бар теңіз балшық ерітіндісіндегі X70 болатының кернеулік коррозияға төзімділігі мен жарылу механизмін зерттеді. Liu және т.б.9 SSRT көмегімен 00Cr21Ni14Mn5Mo2N аустенитті тот баспайтын болаттың теңіз суының кернеулік коррозияға төзімділігіне температура мен созылу деформациясының әсерін зерттеді. Нәтижелер 35~65℃ диапазонындағы температура тот баспайтын болаттың кернеулік коррозияға төзімділігіне айтарлықтай әсер етпейтінін көрсетеді. Lu және т.б. 10-да әртүрлі созылу беріктігі дәрежелері бар үлгілердің кешіктірілген сыну сезімталдығы өлі жүктемемен кешіктірілген сыну сынағы және SSRT арқылы бағаланды. 20MnTiB болат және 35VB болат жоғары беріктігі бар болттардың созылу беріктігі 1040-1190 МПа деңгейінде бақылануы керек деген болжам бар. Дегенмен, бұл зерттеулердің көпшілігі коррозиялық ортаны модельдеу үшін негізінен қарапайым 3,5% NaCl ерітіндісін пайдаланады, ал жоғары беріктігі бар болттардың нақты пайдалану ортасы күрделірек және болттың рН мәні сияқты көптеген әсер етуші факторларға ие. Ананья және т.б. 11 коррозиялық ортадағы қоршаған орта параметрлері мен материалдардың дуплексті тот баспайтын болаттардың коррозиясы мен кернеулі коррозиялық жарылуына әсерін зерттеді. Сунада және т.б. 12 адам H2SO4 (0-5,5 кмоль/м-3) және NaCl (0-4,5 кмоль/м-3) бар сулы ерітінділердегі SUS304 болатына бөлме температурасында кернеулі коррозияға қарсы крекинг сынақтарын жүргізді. H2SO4 және NaCl-дің SUS304 болатының коррозия түрлеріне әсері де зерттелді. Мерве және т.б.13 SSRT көмегімен домалау бағытының, температураның, CO2/CO концентрациясының, газ қысымының және коррозия уақытының A516 қысымды ыдыс болатының кернеулі коррозияға сезімталдығына әсерін зерттеді. NS4 ерітіндісін жер асты суларын модельдейтін ерітінді ретінде пайдалана отырып, Ибрагим және т.б.14 API-X100 құбырлы болатының жабындысы қабыршақтанғаннан кейін кернеулі коррозияға қарсы крекингіне бикарбонат ионының (HCO) концентрациясы, рН және температура сияқты қоршаған орта параметрлерінің әсерін зерттеді. Шан және т.б.14 15 SSRT көмегімен көмірден сутегіге дейінгі қондырғыда қара су ортасы жағдайында әртүрлі температуралық жағдайларда (30~250℃) температурада аустениттік тот баспайтын болат 00Cr18Ni10 кернеулік коррозияға ұшырау сезімталдығының вариациялық заңын зерттеді. Хан және т.б.16 өлі жүктемемен кешіктірілген сыну сынағы мен SSRT көмегімен жоғары беріктіктегі болт үлгілерінің сутегінің морт сынуына сезімталдығын сипаттады. Zhao17 SSRT көмегімен GH4080A қорытпасының кернеулік коррозияға төзімділігіне рН, SO42-, Cl-1 әсерін зерттеді. Нәтижелер рН мәні неғұрлым төмен болса, GH4080A қорытпасының кернеулік коррозияға төзімділігі соғұрлым нашар болатынын көрсетеді. Оның Cl-1-ге кернеулік коррозияға сезімталдығы айқын және бөлме температурасында SO42-иондық ортаға сезімтал емес. Дегенмен, 20MnTiB болаттың жоғары беріктіктегі болттарына қоршаған орта коррозиясының әсері туралы зерттеулер аз.
Көпірлерде қолданылатын жоғары беріктікті болттардың істен шығу себептерін анықтау үшін автор бірқатар зерттеулер жүргізді. Жоғары беріктікті болт үлгілері таңдалды, және бұл үлгілердің істен шығу себептері химиялық құрам, сыну микроскопиялық морфологиясы, металлографиялық құрылымы және механикалық қасиеттерді талдау тұрғысынан талқыланды19, 20. Соңғы жылдары Чунциндегі атмосфералық ортаны зерттеу негізінде Чунциннің ылғалды климатын модельдейтін коррозия схемасы жасалды. Чунциннің ылғалды климатын модельдейтін жоғары беріктікті болттардың кернеулік коррозия эксперименттері, электрохимиялық коррозия эксперименттері және коррозияға төзімділік эксперименттері жүргізілді. Бұл зерттеуде температураның, рН мәні мен модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының 20MnTiB жоғары беріктікті болттардың кернеулік коррозия мінез-құлқына әсері механикалық қасиеттерді сынау, сыну макроскопиялық және микроскопиялық талдау және беттік коррозия өнімдері арқылы зерттелді.
Чунцин Қытайдың оңтүстік-батысында, Янцзы өзенінің жоғарғы ағысында орналасқан және ылғалды субтропикалық муссон климатына ие. Жылдық орташа температура 16-18°C, жылдық орташа салыстырмалы ылғалдылық негізінен 70-80%, жылдық күн сәулесінің ұзақтығы 1000-1400 сағат, ал күн сәулесінің пайызы тек 25-35% құрайды.
Чунциндегі 2015 жылдан 2018 жылға дейінгі күн сәулесі мен қоршаған орта температурасына қатысты есептерге сәйкес, Чунциндегі орташа тәуліктік температура 17°C-тан төмен және 23°C-қа дейін жетеді. Чунциндегі Чаотяньмэнь көпірінің көпір корпусындағы ең жоғары температура 50°C °C21,22 дейін жетуі мүмкін. Сондықтан кернеу коррозиясына сынақ үшін температура деңгейлері 25°C және 50°C болып белгіленді.
Модельденген коррозия ерітіндісінің рН мәні H+ мөлшерін тікелей анықтайды, бірақ бұл рН мәні неғұрлым төмен болса, коррозия соғұрлым оңай болады дегенді білдірмейді. Әртүрлі материалдар мен ерітінділер үшін рН-ның нәтижелерге әсері әртүрлі болады. Модельденген коррозия ерітіндісінің жоғары беріктіктегі болттардың кернеулік коррозия өнімділігіне әсерін жақсырақ зерттеу үшін, Чунциндегі жылдық жаңбыр суының рН диапазоны және әдебиет зерттеулерімен бірге 2010 жылдан 2018 жылға дейін 3,5, 5,5 және 7,5 мәніне орнатылды.
Модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы неғұрлым жоғары болса, модельденген коррозия ерітіндісіндегі иондардың мөлшері соғұрлым көп болады және материалдың қасиеттеріне әсері соғұрлым жоғары болады. Модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының жоғары беріктіктегі болттардың кернеу коррозиясына әсерін зерттеу үшін жасанды зертханалық жеделдетілген коррозия сынағы жүргізілді және модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы коррозиясыз 4 деңгейге орнатылды, олар бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы (1×), 20× бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы (20×) және 200× бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы (200×).
Температурасы 25℃, рН мәні 5,5 және бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы көпірлерге арналған жоғары беріктікті болттарды нақты пайдалану жағдайларына ең жақын орта болып табылады. Дегенмен, коррозияны сынау процесін жеделдету үшін температурасы 25 °C, рН мәні 5,5 және концентрациясы 200 × бастапқы модельденген коррозия ерітіндісі бар тәжірибелік жағдайлар анықтамалық бақылау тобы ретінде белгіленді. Модельденген коррозия ерітіндісінің температурасының, концентрациясының немесе рН мәнінің жоғары беріктікті болттардың кернеулік коррозия өнімділігіне әсері тиісінше зерттелген кезде, басқа факторлар өзгеріссіз қалды, олар анықтамалық бақылау тобының тәжірибелік деңгейі ретінде пайдаланылды.
Чунцин қалалық экология және қоршаған орта бюросы шығарған 2010-2018 жылдардағы атмосфералық орта сапасы туралы брифингке сәйкес және Чжан24-те көрсетілген жауын-шашын компоненттеріне және Чунцинде көрсетілген басқа әдебиеттерге сілтеме жасай отырып, SO42- концентрациясын арттыруға негізделген модельденген коррозия ерітіндісі жасалды. 2017 жылы Чунциннің негізгі қалалық аймағындағы жауын-шашынның құрамы. Модельденген коррозия ерітіндісінің құрамы 1-кестеде көрсетілген:
Модельденген коррозия ерітіндісі аналитикалық реагенттер мен дистилденген суды пайдаланып химиялық ион концентрациясының балансы әдісімен дайындалады. Модельденген коррозия ерітіндісінің рН мәні дәл рН өлшегішпен, азот қышқылының ерітіндісімен және натрий гидроксиді ерітіндісімен реттелді.
Чунциндегі ылғалды климатты модельдеу үшін тұзды шашырату сынақ құрылғысы арнайы өзгертіліп, жобаланған25. 1-суретте көрсетілгендей, тәжірибелік жабдықта екі жүйе бар: тұзды шашырату жүйесі және жарықтандыру жүйесі. Тұзды шашырату жүйесі - тәжірибелік жабдықтың негізгі функциясы, ол басқару бөлігінен, шашырату бөлігінен және индукциялық бөліктен тұрады. Шашырату бөлігінің функциясы - ауа компрессоры арқылы сынақ камерасына тұз тұманын айдау. Индукциялық бөлік сынақ камерасындағы температураны сезетін температураны өлшеу элементтерінен тұрады. Басқару бөлігі бүкіл тәжірибелік процесті басқару үшін шашырату бөлігін және индукциялық бөлікті қосатын микрокомпьютерден тұрады. Жарықтандыру жүйесі күн сәулесін модельдеу үшін тұзды шашырату сынақ камерасына орнатылған. Жарықтандыру жүйесі инфрақызыл шамдардан және уақыт реттегішінен тұрады. Сонымен қатар, үлгінің айналасындағы температураны нақты уақыт режимінде бақылау үшін тұзды шашырату сынақ камерасына температура сенсоры орнатылған.
Тұрақты жүктемедегі кернеу коррозиясының үлгілері NACETM0177-2005 (H2S ортасында металдардың сульфидті кернеулі жарылу және кернеулі коррозияға төзімділігін зертханалық сынау) стандартына сәйкес өңделді. Кернеу коррозиясының үлгілері алдымен май қалдықтарын кетіру үшін ацетонмен және ультрадыбыстық механикалық тазалаумен тазартылды, содан кейін спиртпен кептіріліп, пеште кептірілді. Содан кейін таза үлгілер Чунциннің ылғалды климаттық ортасындағы коррозия жағдайын модельдеу үшін тұзды шашыратқыш сынақ құрылғысының сынақ камерасына салынды. NACETM0177-2005 стандартына және GB/T 10,125-2012 тұзды шашыратқыш сынақ стандартына сәйкес, бұл зерттеудегі тұрақты жүктемелі кернеулі коррозияны сынау уақыты біркелкі 168 сағат деп анықталды. MTS-810 әмбебап созылу сынақ машинасында әртүрлі коррозия жағдайларындағы коррозия үлгілеріне созылу сынақтары жүргізілді және олардың механикалық қасиеттері мен сыну коррозиясының морфологиясы талданды.
1-суретте әртүрлі коррозия жағдайларындағы жоғары беріктіктегі болт кернеуінің коррозия үлгілерінің беттік коррозиясының макро- және микроморфологиясы көрсетілген.2 және 3 сәйкесінше.
Әртүрлі модельденген коррозия орталарындағы 20MnTiB жоғары беріктігі бар болттардың кернеу коррозиясы үлгілерінің макроскопиялық морфологиясы: (a) коррозия жоқ; (b) 1 рет; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) рН3.5; (f) рН 7.5; (g) 50°C.
Әртүрлі модельденген коррозия орталарындағы (100×) 20MnTiB жоғары беріктігі бар болттардың коррозия өнімдерінің микроморфологиясы: (a) 1 рет; (b) 20×; (c) 200×; (d) рН3.5; (e) рН7.5; (f) 50°C.
2a суретінен коррозияға ұшырамаған жоғары беріктіктегі болт үлгісінің беті айқын коррозиясыз жарқын металл жылтырлығын көрсететінін көруге болады. Дегенмен, бастапқы модельденген коррозия ерітіндісі жағдайында (2b сурет) үлгінің беті ішінара сарғыш және қоңыр-қызыл коррозия өнімдерімен жабылған, ал бетінің кейбір бөліктерінде әлі де айқын металл жылтырлығы байқалды, бұл үлгі бетінің тек кейбір бөліктерінің ғана аздап коррозияға ұшырағанын және модельденген коррозия ерітіндісінің үлгі бетіне ешқандай әсер етпегенін көрсетеді. Материалдық қасиеттердің әсері аз. Дегенмен, 20 × бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы жағдайында (2c-сурет), жоғары беріктіктегі болт үлгісінің беті толығымен көп мөлшерде қоңыр коррозия өнімдерімен және аз мөлшерде қоңыр-қызыл коррозия өнімімен жабылған. Айқын металл жылтырлығы табылған жоқ, ал негіз бетінің жанында аз мөлшерде қоңыр-қара коррозия өнімі болды. Ал 200 × бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы жағдайында (2d-сурет), үлгінің беті толығымен қоңыр коррозия өнімдерімен жабылған, ал кейбір жерлерде қоңыр-қара коррозия өнімдері пайда болады.
рН 3,5-ке дейін төмендеген кезде (2e-сурет), сарғыш түсті коррозия өнімдері үлгілердің бетінде ең көп болды, ал кейбір коррозия өнімдері қабыршақтанған.
2g-суретте температура 50 °C дейін көтерілген сайын үлгі бетіндегі қоңыр-қызыл коррозия өнімдерінің мөлшері күрт төмендейтіні, ал ашық қоңыр коррозия өнімдері үлгі бетін үлкен аумақта жабатыны көрсетілген. Коррозия өнімінің қабаты салыстырмалы түрде бос, ал кейбір қоңыр-қара өнімдер қабыршақтанған.
3-суретте көрсетілгендей, әртүрлі коррозия орталарында 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт кернеуінің коррозия үлгілерінің бетіндегі коррозия өнімдері айқын түрде деламинацияланады және коррозия қабатының қалыңдығы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының артуымен артады. Бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің жағдайында (3a-сурет), үлгі бетіндегі коррозия өнімдерін екі қабатқа бөлуге болады: коррозия өнімдерінің ең сыртқы қабаты біркелкі таралған, бірақ көптеген жарықтар пайда болады; ішкі қабат - коррозия өнімдерінің бос шоғыры. Бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы 20x болған жағдайда (3b-сурет), үлгі бетіндегі коррозия қабатын үш қабатқа бөлуге болады: ең сыртқы қабат негізінен дисперсті шоғырланған коррозия өнімдері, олар бос және кеуекті, жақсы қорғаныс қасиеттеріне ие емес; Ортаңғы қабат - біркелкі коррозия өнімінің қабаты, бірақ айқын жарықтар бар, ал коррозия иондары жарықтар арқылы өтіп, негізді эрозиялауы мүмкін; Ішкі қабат - айқын жарықтарсыз тығыз коррозия өнімі қабаты, ол негізге жақсы қорғаныс әсерін тигізеді. 200× бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы жағдайында (3c-сурет) үлгі бетіндегі коррозия қабатын үш қабатқа бөлуге болады: ең сыртқы қабат - жұқа және біркелкі коррозия өнімі қабаты; ортаңғы қабат негізінен жапырақша тәрізді және қабыршақ тәрізді коррозиядан тұрады. Ішкі қабат - айқын жарықтар мен тесіктерсіз тығыз коррозия өнімі қабаты, ол негізге жақсы қорғаныс әсерін тигізеді.
3d-суреттен рН 3,5 модельденген коррозия ортасында 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт үлгісінің бетінде көптеген флокулентті немесе ине тәрізді коррозия өнімдері бар екенін көруге болады. Бұл коррозия өнімдері негізінен γ-FeOOH және аз мөлшерде α-FeOOH араласқан26, ал коррозия қабатында айқын жарықтар бар деп болжануда.
3f-суреттен температура 50 °C-қа дейін көтерілгенде, коррозия қабатының құрылымында айқын тығыз ішкі тот қабаты табылмағанын көруге болады, бұл 50 °C температурада коррозия қабаттары арасында саңылаулар болғанын көрсетеді, бұл негіздің коррозия өнімдерімен толығымен жабылмағанын көрсетеді. Бұл негіздің коррозияға бейімділігінің жоғарылауынан қорғайды.
Әртүрлі коррозиялық ортада тұрақты жүктемелік коррозия кезіндегі жоғары беріктіктегі болттардың механикалық қасиеттері 2-кестеде көрсетілген:
2-кестеден 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт үлгілерінің механикалық қасиеттері әртүрлі модельденген коррозия орталарында құрғақ-дымқыл циклді жеделдетілген коррозия сынағынан кейін стандартты талаптарға сай екенін көруге болады, бірақ коррозияланбаған үлгілермен салыстырғанда белгілі бір зақым бар. үлгі. Бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясында үлгінің механикалық қасиеттері айтарлықтай өзгерген жоқ, бірақ модельденген ерітіндінің 20× немесе 200× концентрациясында үлгінің созылуы айтарлықтай төмендеді. Механикалық қасиеттер 20× және 200× бастапқы модельденген коррозия ерітінділерінің концентрацияларында ұқсас. Модельденген коррозия ерітіндісінің рН мәні 3,5-ке дейін төмендегенде, үлгілердің созылу беріктігі мен созылуы айтарлықтай төмендеді. Температура 50°C-қа дейін көтерілгенде, созылу беріктігі мен созылуы айтарлықтай төмендейді, ал ауданның кішірею жылдамдығы стандартты мәнге өте жақын.
20MnTiB жоғары беріктіктегі болт кернеуінің коррозия үлгілерінің әртүрлі коррозиялық орталардағы сыну морфологиясы 4-суретте көрсетілген, олар сынудың макроморфологиясы, сынудың ортасындағы талшық аймағы, ығысу шекарасының микроморфологиялық ерні және үлгінің беті.
Әртүрлі модельденген коррозия орталарындағы (500×) 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт үлгілерінің макроскопиялық және микроскопиялық сыну морфологиялары: (a) коррозия жоқ; (b) 1 рет; (c) 20×; (d) 200×; (e) рН3.5; (f) рН7.5; (g) 50°C.
4-суреттен 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт кернеуінің коррозия үлгісінің сынуы әртүрлі модельденген коррозия орталарында типтік шыныаяқ-конус сынуын көрсететінін көруге болады. Коррозияланбаған үлгімен салыстырғанда (4a-сурет), талшық аймағының жарықшағының орталық аймағы салыстырмалы түрде кішкентай. , ығысу ерні аймағы үлкенірек. Бұл материалдың механикалық қасиеттері коррозиядан кейін айтарлықтай зақымдалғанын көрсетеді. Модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының жоғарылауымен сынықтың ортасындағы талшық аймағындағы шұңқырлар артып, айқын жыртылу тігістері пайда болды. Концентрация бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясынан 20 есеге дейін артқанда, ығысу ерні шеті мен үлгі беті арасындағы шекарада айқын коррозия шұңқырлары пайда болды және үлгі бетінде көптеген коррозия өнімдері болды.
3d-суреттен үлгі бетіндегі коррозия қабатында айқын жарықтар бар екені анықталды, бұл матрицаға жақсы қорғаныс әсерін тигізбейді. рН 3,5 модельденген коррозия ерітіндісінде (4e-сурет) үлгі беті қатты коррозияға ұшыраған, ал орталық талшық аймағы айқын кішкентай. Талшық аймағының ортасында көптеген дұрыс емес жыртылу тігістері бар. Модельденген коррозия ерітіндісінің рН мәні артқан сайын, сынықтың ортасындағы талшық аймағындағы жыртылу аймағы азаяды, шұңқыр біртіндеп азаяды және шұңқыр тереңдігі де біртіндеп азаяды.
Температура 50 °C дейін көтерілгенде (4g-сурет), үлгінің сынуының ығысу ерні аймағы ең үлкен болды, орталық талшық аймағындағы шұңқырлар айтарлықтай артты, шұңқыр тереңдігі де артты, ығысу ерні шеті мен үлгі беті арасындағы шекара артты. Коррозия өнімдері мен шұңқырлар артты, бұл 3f-суретте көрсетілген субстрат коррозиясының тереңдеу үрдісін растады.
Коррозия ерітіндісінің рН мәні 20MnTiB жоғары беріктігі бар болттардың механикалық қасиеттеріне біраз зиян келтіреді, бірақ әсері айтарлықтай емес. рН 3,5 коррозия ерітіндісінде үлгінің бетінде көптеген флокулентті немесе ине тәрізді коррозия өнімдері таралады, ал коррозия қабатында айқын жарықтар бар, бұл негіз үшін жақсы қорғаныс жасай алмайды. Үлгі сынуының микроскопиялық морфологиясында айқын коррозия шұңқырлары және көптеген коррозия өнімдері бар. Бұл үлгінің сыртқы күш әсерінен деформацияға төтеп беру қабілеті қышқыл ортада айтарлықтай төмендейтінін және материалдың кернеу коррозиясына бейімділік дәрежесі айтарлықтай артатынын көрсетеді.
Бастапқы модельденген коррозия ерітіндісі жоғары беріктіктегі болт үлгілерінің механикалық қасиеттеріне аз әсер етті, бірақ модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясынан 20 есеге дейін артқан сайын, үлгілердің механикалық қасиеттері айтарлықтай зақымдалды, ал сынық микроқұрылымында айқын коррозия болды. Шұңқырлар, екінші реттік жарықтар және көптеген коррозия өнімдері. Модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясы бастапқы модельденген коррозия ерітіндісінің концентрациясының 20 есесінен 200 есесіне дейін арттырылған кезде, коррозия ерітіндісінің концентрациясының материалдың механикалық қасиеттеріне әсері әлсіреді.
Модельденген коррозия температурасы 25℃ болғанда, 20MnTiB жоғары беріктігі бар болт үлгілерінің беріктігі мен созылу беріктігі коррозияланбаған үлгілермен салыстырғанда көп өзгермейді. Дегенмен, 50 °C температурадағы коррозия ортасының модельденген температурасында үлгінің созылу беріктігі мен созылуы айтарлықтай төмендеді, қиманың кішірею жылдамдығы стандартты мәнге жақын болды, сыну ығысу ерні ең үлкен болды және орталық талшық аймағында шұңқырлар болды. Айтарлықтай артты, шұңқыр тереңдігі артты, коррозия өнімдері мен коррозия шұңқырлары артты. Бұл температура синергетикалық коррозия ортасының жоғары беріктігі бар болттардың механикалық қасиеттеріне үлкен әсер ететінін көрсетеді, бұл бөлме температурасында айқын емес, бірақ температура 50 °C жеткенде маңыздырақ болады.
Чунциндегі атмосфералық ортаны модельдейтін үй ішіндегі жеделдетілген коррозия сынағынан кейін, 20MnTiB жоғары беріктіктегі болттардың созылу беріктігі, беріктік шегі, созылу және басқа да параметрлері төмендеді, және айқын кернеу зақымы пайда болды. Материал кернеу астында болғандықтан, айтарлықтай жергілікті коррозияның үдеу құбылысы болады. Ал кернеу концентрациясы мен коррозия шұңқырларының біріккен әсеріне байланысты жоғары беріктіктегі болттарға айқын пластикалық зақым келтіру, сыртқы күштердің деформациясына төтеп беру қабілетін төмендету және кернеу коррозиясына бейімділікті арттыру оңай.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Жоғары температурада 20MnTiB болаттан жасалған жоғары беріктіктегі болттардың қасиеттерін эксперименттік зерттеу. Жақ. Құрылыс инженериясы. J. 34, 100–105 (2001).
Ху, Дж., Зоу, Д. және Ян, К. Рельстерге арналған 20MnTiB болаттан жасалған жоғары беріктіктегі болттардың сыну сәтсіздігін талдау. Термиялық өңдеу. Металл.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. SSRT әдісімен әртүрлі рН жағдайларында Mg-Al-Zn қорытпаларының кернеулі коррозиялық крекингтік мінез-құлқы. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Назер, АА және т.б. Сульфидпен ластанған тұзды судағы Cu10Ni қорытпасының электрохимиялық және стресстік коррозиялық крекинг мінез-құлқына глициннің әсері. Өнеркәсіптік инженерия. Химиялық. резервуар. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Mg(OH)2-қаныққан 3,5% NaCl ерітіндісіндегі құйылған магний қорытпасының MRI230D коррозияға қарсы қасиеттері. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Чжан, З., Ху, З. және Прет, МС Хлорид иондарының 9Cr мартенситті болаттың статикалық және кернеулі коррозияға әсері. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Жасанды теңіз балшық ерітіндісіндегі X70 болатының кернеулі коррозиялық жарылуына SRB және температураның синергетикалық әсері. J. ​​Chin. Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Теңіз суындағы 00Cr21Ni14Mn5Mo2N тот баспайтын болаттың кернеулі коррозияға төзімділігі. физика. емтихан тапсыру. тест. 36, 1-5 (2018).
Lu, C. Көпірдің жоғары беріктігі бар болттарының сынуын кешіктірілген зерттеу. jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ананья, Б. Каустикалық ерітінділердегі дуплексті тот баспайтын болаттардың кернеулі коррозиялық крекингі. Докторлық диссертация, Атланта, Джорджия, АҚШ: Джорджия технологиялық институты 137–8 (2008)
Сунада, С., Масанори, К., Казухико, М. және Сугимото, К. H2SO4 және натрий хлориді концентрацияларының H2SO4-NaCl сулы ерітіндісіндегі SUS304 тот баспайтын болаттың кернеулі коррозиялық жарылуына әсері. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Мерве, JWVD Қоршаған орта мен материалдардың H2O/CO/CO2 ерітіндісіндегі болаттың кернеулі коррозиялық жарылуына әсері. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ибрагим, М. және Акрам А. Жер асты суларының ерітіндісіндегі API-X100 құбыр болатының пассивтенуіне бикарбонаттың, температураның және рН-тың әсері. IPC 2014-33180.
Шан, Г., Чи, Л., Сонг, Х., Хуан, Х. және Цюй, Д. Аустениттік тот баспайтын болаттың кернеулі коррозияға және жарықшақтарға сезімталдығына температураның әсері. Технологияға қарсы тұру. 18, 42–44 (2018).
Хан, С. Бірнеше жоғары беріктіктегі бекіткіш болаттардың сутегі әсерінен кейінге қалдырылған сыну әрекеті (Куньмин ғылым және технология университеті, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. бекіткіштерге арналған GH4080A қорытпасының кернеулі коррозия механизмі. cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).


Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 17 ақпан