Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат. Сиз колдонуп жаткан браузердин версиясында CSS колдоосу чектелүү. Эң жакшы тажрыйба алуу үчүн, жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerде шайкештик режимин өчүрүү). Ошол эле учурда, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн, биз сайтты стилдерсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
20MnTiB болоту менин өлкөмдө болот конструкцияларынын көпүрөлөрү үчүн эң кеңири колдонулган жогорку бекемдиктеги болт материалы болуп саналат жана анын иштеши көпүрөлөрдүн коопсуз иштеши үчүн чоң мааниге ээ. Чунциндин атмосфералык чөйрөсүн изилдөөнүн негизинде, бул изилдөө Чунциндин нымдуу климатын туураган коррозия эритмесин иштеп чыгып, Чунциндин нымдуу климатын туураган жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуудагы коррозия сыноолорун жүргүздү. Температуранын, рН маанисинин жана симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуудагы коррозия жүрүм-турумуна тийгизген таасири изилденген.
20MnTiB болоту менин өлкөмдө болот конструкцияларынын көпүрөлөрү үчүн эң кеңири колдонулган жогорку бекемдиктеги болт материалы болуп саналат жана анын иштеши көпүрөлөрдүн коопсуз иштеши үчүн чоң мааниге ээ. Ли жана башкалар 10.9-класстагы жогорку бекемдиктеги болттордо кеңири колдонулган 20MnTiB болотунун касиеттерин 20~700 ℃ жогорку температура диапазонунда сынап көрүшкөн жана чыңалуу-деформация ийри сызыгын, кирүүчү бекемдикти, созулуучу бекемдикти, Янг модулун жана узаруу жана кеңейүү коэффициентин алышкан. Чжан жана башкалар 2, Ху жана башкалар 3 ж.б. химиялык курамды сыноо, механикалык касиеттерди сыноо, микроструктураны сыноо, жиптин бетинин макроскопиялык жана микроскопиялык анализи аркылуу, жана жыйынтыктар жогорку бекемдиктеги болттордун сынышынын негизги себеби жиптин кемчиликтери менен байланыштуу экенин жана жиптин кемчиликтеринин пайда болушун көрсөтүп турат. Чоң чыңалуу концентрациялары, жарака учтарынын чыңалуу концентрациялары жана ачык абадагы коррозия шарттарынын баары чыңалуу-даформациянын жаракасына алып келет.
Болот көпүрөлөр үчүн жогорку бекемдиктеги болттор, адатта, нымдуу чөйрөдө узак убакыт бою колдонулат. Жогорку нымдуулук, жогорку температура жана айлана-чөйрөгө зыяндуу заттардын чөкмө жана сиңирилиши сыяктуу факторлор болот конструкцияларынын дат басышына оңой эле алып келиши мүмкүн. Коррозия жогорку бекемдиктеги болттун кесилишинин жоголушуна алып келип, көптөгөн кемчиликтерге жана жаракаларга алып келиши мүмкүн. Ал эми бул кемчиликтер жана жаракалар кеңейе берет, ошону менен жогорку бекемдиктеги болттордун иштөө мөөнөтүн кыскартат жана ал тургай алардын сынышына алып келет. Азырынча айлана-чөйрөнүн дат басуусунун материалдардын стресстик дат басуу көрсөткүчтөрүнө тийгизген таасири боюнча көптөгөн изилдөөлөр бар. Катар жана башкалар кычкыл, щелочтуу жана нейтралдуу чөйрөлөрдө ар кандай алюминий курамы бар магний эритмелеринин стресстик дат басуу жүрүм-турумун жай деформация ылдамдыгын сыноо (SSRT) аркылуу изилдешкен. Абдел жана башкалар 5 сульфид иондорунун ар кандай концентрацияларынын катышуусунда 3,5% NaCl эритмесиндеги Cu10Ni эритмесинин электрохимиялык жана стресстик дат басуу жүрүм-турумун изилдешкен. Агион жана башкалар 6 куюлган магний эритмеси MRI230Dдин 3,5% NaCl эритмесиндеги дат басуу сыноосу, туз чачуу сыноосу, потенциодинамикалык поляризация анализи жана SSRT аркылуу коррозияга туруктуулугун баалашты. Чжан жана башкалар al.7 SSRT жана салттуу электрохимиялык сыноо ыкмаларын колдонуу менен 9Cr мартенситтик болоттун стресстик коррозия жүрүм-турумун изилдеп, бөлмө температурасында мартенситтик болоттун статикалык коррозия жүрүм-турумуна хлорид иондорунун таасирин алган. Chen жана башкалар.8 SSRT аркылуу ар кандай температурада SRB камтыган деңиз баткагынын симуляцияланган эритмесиндеги X70 болоттун стресстик коррозия жүрүм-турумун жана жарака механизмин изилдешкен. Liu жана башкалар.9 SSRTди колдонуп, 00Cr21Ni14Mn5Mo2N аустениттик дат баспас болоттун деңиз суусунун стресстик коррозияга туруктуулугуна температуранын жана созулуунун деформация ылдамдыгынын таасирин изилдешкен. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, 35~65℃ диапазонундагы температура дат баспас болоттун стресстик коррозия жүрүм-турумуна олуттуу таасир этпейт. Lu жана башкалар. 10-иште ар кандай созулууга туруктуулук даражалары бар үлгүлөрдүн кечиктирилген сынууга сезгичтиги өлүү жүк менен кечиктирилген сынуу сыноосу жана SSRT аркылуу бааланган. 20MnTiB болоттон жана 35VB болоттон жасалган жогорку бекемдиктеги болттордун созулууга туруктуулугун 1040-1190MPa чегинде көзөмөлдөө сунушталат. Бирок, бул изилдөөлөрдүн көпчүлүгү коррозиялык чөйрөнү симуляциялоо үчүн негизинен жөнөкөй 3,5% NaCl эритмесин колдонушат, ал эми жогорку бекемдиктеги болттордун иш жүзүндөгү колдонуу чөйрөсү татаалыраак жана болттун рН мааниси сыяктуу көптөгөн таасир этүүчү факторлорго ээ. Ананья жана башкалар. 11 коррозиялык чөйрөдөгү айлана-чөйрөнүн параметрлеринин жана материалдарынын дуплекстүү дат баспас болоттордун коррозиясына жана стресстик коррозиялык жаракасына тийгизген таасирин изилдешкен. Сунада жана башкалар. 12 H2SO4 (0-5,5 кмоль/м-3) жана NaCl (0-4,5 кмоль/м-3) камтыган суу эритмелериндеги SUS304 болотунда бөлмө температурасындагы стресстик коррозияга каршы жарака сыноолорун жүргүзүшкөн. SUS304 болотунун коррозия түрлөрүнө H2SO4 жана NaCl таасири да изилденген. Мерве жана башкалар.13 SSRT колдонуп, тоголонуу багытынын, температуранын, CO2/CO концентрациясынын, газ басымынын жана коррозия убактысынын A516 басымдуу идиш болотунун стресстик коррозияга сезгичтигине тийгизген таасирин изилдешкен. Ибрагим жана башкалар.14 NS4 эритмесин жер астындагы сууларды симуляциялоочу эритме катары колдонуп, бикарбонат ионунун (HCO) концентрациясы, рН жана температура сыяктуу экологиялык параметрлердин каптоо сыйрылгандан кийин API-X100 түтүк болотунун стресстик коррозияга каршы жаракасына тийгизген таасирин изилдешкен. Шан жана башкалар. 15 SSRT аркылуу көмүрдөн суутекке айлануучу заводдо кара суу чөйрөсүндө ар кандай температура шарттарында (30~250℃) температурада аустениттик дат баспас болоттон жасалган 00Cr18Ni10дун стресстик коррозияга жарака түшүүсүнө сезгичтигинин вариациялык мыйзамын изилдеген. Хан жана башкалар.16 өлүк жүк менен кечиктирилген сынуу сыноосун жана SSRTти колдонуп, жогорку бекемдиктеги болт үлгүлөрүнүн суутек морттугуна сезгичтигин мүнөздөшкөн. Zhao17 SSRT аркылуу GH4080A эритмесинин стресстик коррозия жүрүм-турумуна рН, SO42-, Cl-1 таасирин изилдеген. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, рН мааниси канчалык төмөн болсо, GH4080A эритмесинин стресстик коррозияга туруктуулугу ошончолук начар болот. Ал Cl-1ге стресстик коррозияга сезгичтигин көрсөтөт жана бөлмө температурасында SO42-иондук чөйрөгө сезгич эмес. Бирок, 20MnTiB болоттон жасалган жогорку бекемдиктеги болтторго экологиялык коррозиянын таасири боюнча изилдөөлөр аз.
Көпүрөлөрдө колдонулган жогорку бекемдиктеги болттордун бузулушунун себептерин билүү үчүн автор бир катар изилдөөлөрдү жүргүзгөн. Жогорку бекемдиктеги болттордун үлгүлөрү тандалып алынган жана бул үлгүлөрдүн бузулушунун себептери химиялык курамы, сынуу микроскопиялык морфологиясы, металлографиялык түзүлүшү жана механикалык касиеттерин талдоо көз карашынан талкууланган19, 20. Акыркы жылдары Чунциндеги атмосфералык чөйрөнү изилдөөнүн негизинде Чунциндин нымдуу климатын симуляциялаган коррозия схемасы иштелип чыккан. Чунциндин симуляцияланган нымдуу климатындагы жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуу коррозия эксперименттери, электрохимиялык коррозия эксперименттери жана коррозия чарчоо эксперименттери жүргүзүлдү. Бул изилдөөдө температуранын, рН маанисинин жана симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуу коррозия жүрүм-турумуна тийгизген таасири механикалык касиеттерди сыноо, сынуу макроскопиялык жана микроскопиялык анализ жана беттик коррозия продуктулары аркылуу изилденген.
Чунцин Кытайдын түштүк-батышында, Янцзы дарыясынын жогорку агымында жайгашкан жана нымдуу субтропикалык муссон климатына ээ. Жылдык орточо температура 16-18°C, жылдык орточо салыштырмалуу нымдуулук көбүнчө 70-80%, жылдык күн тийүү сааттары 1000-1400 саат, ал эми күн тийүү пайызы болгону 25-35% түзөт.
Чунциндеги 2015-жылдан 2018-жылга чейинки күн нуру жана айлана-чөйрөнүн температурасына байланыштуу маалыматтарга ылайык, Чунциндеги орточо күнүмдүк температура 17°Cден төмөн жана 23°Cге чейин жетет. Чунциндеги Чаотяньмэнь көпүрөсүнүн көпүрө корпусундагы эң жогорку температура 50°C °C21,22ге жетиши мүмкүн. Ошондуктан, стресстик коррозия сыноосу үчүн температура деңгээли 25°C жана 50°C деп белгиленген.
Моделирленген коррозия эритмесинин рН мааниси түздөн-түз H+ көлөмүн аныктайт, бирок бул рН мааниси канчалык төмөн болсо, коррозия ошончолук оңой болот дегенди билдирбейт. рНнын натыйжаларга тийгизген таасири ар кандай материалдар жана эритмелер үчүн ар кандай болот. Моделирленген коррозия эритмесинин жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуу коррозия көрсөткүчүнө тийгизген таасирин жакшыраак изилдөө үчүн, Чунциндеги жылдык жамгыр суунун рН диапазону жана адабияттарды изилдөө23 менен айкалыштырып, чыңалуу коррозия эксперименттеринин рН маанилери 3,5, 5,5 жана 7,5 деп коюлган (2010-жылдан 2018-жылга чейин).
Моделдештирилген коррозия эритмесинин концентрациясы канчалык жогору болсо, моделдештирилген коррозия эритмесиндеги иондордун курамы ошончолук көп болот жана материалдын касиеттерине тийгизген таасири ошончолук жогору болот. Моделдештирилген коррозия эритмесинин концентрациясынын жогорку бекемдиктеги болттордун чыңалуу коррозиясына тийгизген таасирин изилдөө үчүн жасалма лабораториялык тездетилген коррозия сынагы жүргүзүлдү жана моделдештирилген коррозия эритмесинин концентрациясы коррозиясыз 4-деңгээлге коюлду, алар баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы (1×), 20× баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы (20×) жана 200× баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы (200×).
Температурасы 25℃, рН мааниси 5,5 жана баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы көпүрөлөр үчүн жогорку бекемдиктеги болтторду колдонуунун чыныгы шарттарына эң жакын болгон чөйрө. Бирок, коррозияны сыноо процессин тездетүү үчүн, температурасы 25 °C, рН мааниси 5,5 жана концентрациясы 200 × баштапкы симуляцияланган коррозия эритмеси болгон эксперименталдык шарттар эталондук башкаруу тобу катары белгиленген. Моделдештирилген коррозия эритмесинин температурасынын, концентрациясынын же рН маанисинин жогорку бекемдиктеги болттордун стресстик коррозияга тийгизген таасири тиешелүү түрдө изилденгенде, башка факторлор өзгөрүүсүз калган, алар эталондук башкаруу тобунун эксперименталдык деңгээли катары колдонулган.
Чунцин муниципалдык экология жана айлана-чөйрө бюросу тарабынан 2010-2018-жылдардагы атмосфералык чөйрөнүн сапаты боюнча брифингге ылайык жана Чжан24тө жана Чунцинде айтылган башка адабияттарда билдирилген жаан-чачын компоненттерине таянып, SO42- концентрациясын жогорулатууга негизделген симуляцияланган коррозия эритмеси иштелип чыккан. 2017-жылы Чунциндин негизги шаардык аймагындагы жаан-чачындын курамы. Симуляцияланган коррозия эритмесинин курамы 1-таблицада көрсөтүлгөн:
Моделирленген коррозия эритмеси аналитикалык реагенттерди жана дистилденген сууну колдонуу менен химиялык иондордун концентрациясынын балансы ыкмасы менен даярдалат. Моделирленген коррозия эритмесинин рН мааниси так рН өлчөгүч, азот кислотасынын эритмеси жана натрий гидроксидинин эритмеси менен жөнгө салынды.
Чунциндеги нымдуу климатты симуляциялоо үчүн туз чачыраткыч сыноочу атайын өзгөртүлүп, иштелип чыккан25. 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эксперименталдык жабдуулардын эки системасы бар: туз чачыраткыч системасы жана жарыктандыруу системасы. Туз чачыраткыч системасы - бул эксперименталдык жабдуулардын негизги функциясы, ал башкаруу бөлүгүнөн, чачыраткыч бөлүгүнөн жана индукциялык бөлүгүнөн турат. Чачыраткыч бөлүгүнүн функциясы - аба компрессору аркылуу сыноо камерасына туз туманын куюу. Индукциялык бөлүгү сыноо камерасындагы температураны сезүүчү температураны өлчөөчү элементтерден турат. Башкаруу бөлүгү микрокомпьютерден турат, ал чачыраткыч бөлүгүн жана индукциялык бөлүгүн туташтырып, бүт эксперименталдык процессти башкарат. Жарыктандыруу системасы күн нурун симуляциялоо үчүн туз чачыраткыч сыноо камерасына орнотулган. Жарыктандыруу системасы инфракызыл лампалардан жана убакытты жөнгө салгычтан турат. Ошол эле учурда, үлгүнүн айланасындагы температураны реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөө үчүн туз чачыраткыч сыноо камерасына температура сенсору орнотулган.
Туруктуу жүктөмдүн астындагы стресстик коррозия үлгүлөрү NACETM0177-2005 (H2S чөйрөсүндөгү металлдардын сульфиддик стресстик жарака кетишин жана стресстик коррозияга каршылыгын лабораториялык сыноо) стандартына ылайык иштетилген. Стресстик коррозия үлгүлөрү алгач май калдыктарын кетирүү үчүн ацетон жана ультраүн механикалык тазалоо менен тазаланып, андан кийин спирт менен кургатылган жана меште кургатылган. Андан кийин таза үлгүлөр Чунциндин нымдуу климаттык чөйрөсүндөгү коррозия абалын симуляциялоо үчүн туз чачыраткыч сыноо түзүлүшүнүн сыноо камерасына салынган. NACETM0177-2005 стандартына жана туз чачыраткыч сыноо GB/T 10,125-2012 стандартына ылайык, бул изилдөөдөгү туруктуу жүктөмдүк стресстик коррозия сыноо убактысы бирдей 168 саат деп аныкталган. MTS-810 универсалдуу созулуучу сыноо машинасында ар кандай коррозия шарттарында коррозия үлгүлөрүндө созулуучу сыноолор жүргүзүлүп, алардын механикалык касиеттери жана сынуу коррозия морфологиясы талданган.
1-сүрөттө ар кандай коррозия шарттарында жогорку бекемдиктеги болттун чыңалуусунан коррозия үлгүлөрүнүн беттик коррозиясынын макро жана микроморфологиясы көрсөтүлгөн.2 жана 3 тиешелүүлүгүнө жараша.
20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун стресстик коррозия үлгүлөрүнүн ар кандай симуляцияланган коррозия чөйрөлөрүндөгү макроскопиялык морфологиясы: (а) коррозия жок; (б) 1 жолу; (в) 20 ×; (г) 200 ×; (д) рН 3.5; (е) рН 7.5; (г) 50°C.
20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун коррозия продуктуларынын ар кандай симуляцияланган коррозия чөйрөлөрүндөгү микроморфологиясы (100×): (а) 1 жолу; (б) 20×; (в) 200×; (г) рН3.5; (д) рН7.5; (е) 50°C.
2a-сүрөттөн көрүнүп тургандай, дат баспаган жогорку бекемдиктеги болт үлгүсүнүн бети дат басуусуз ачык металлдык жылтырак көрсөтөт. Бирок, баштапкы симуляцияланган дат эритмесинин шартында (2b-сүрөт), үлгүнүн бети жарым-жартылай күрөң жана күрөң-кызыл дат басуу продуктулары менен капталган, ал эми беттин айрым жерлери дагы эле ачык металлдык жылтырактыкка ээ болгон, бул үлгүнүн бетинин айрым жерлери гана бир аз дат басканын жана симуляцияланган дат басуу эритмеси үлгүнүн бетине эч кандай таасир этпегенин көрсөтүп турат. Материалдык касиеттердин таасири аз. Бирок, 20 × баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы шартында (2c-сүрөт), жогорку бекемдиктеги болт үлгүсүнүн бети толугу менен көп сандагы күрөң коррозия продуктулары жана аз өлчөмдөгү күрөң-кызыл коррозия продуктусу менен капталган. Эч кандай айкын металл жылтырагы табылган жок жана субстраттын бетине жакын жерде аз өлчөмдөгү күрөң-кара коррозия продуктусу болгон. Ал эми 200 × баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы шартында (2d-сүрөт), үлгүнүн бети толугу менен күрөң коррозия продуктулары менен капталган жана кээ бир жерлерде күрөң-кара коррозия продуктулары пайда болот.
рН 3,5ке чейин төмөндөгөндө (2e-сүрөт), үлгүлөрдүн бетинде күрөң түстөгү коррозия продуктулары эң көп болгон, ал эми коррозия продуктуларынын айрымдары сыйрылып кеткен.
2g-сүрөттө температура 50 °Cге чейин көтөрүлгөндө, үлгүнүн бетиндеги күрөң-кызыл коррозия продуктуларынын курамы кескин төмөндөй турганы, ал эми ачык күрөң коррозия продуктулары үлгүнүн бетин чоң аянтта каптап турганы көрсөтүлгөн. Коррозия продуктусунун катмары салыштырмалуу бош жана кээ бир күрөң-кара продуктулар сыйрылып калган.
3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ар кандай коррозия чөйрөлөрүндө, 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттун чыңалуусунун коррозия үлгүлөрүнүн бетиндеги коррозия продуктулары ачык эле деламинацияланган жана коррозия катмарынын калыңдыгы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын жогорулашы менен жогорулайт. Баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин шартында (3a-сүрөт), үлгүнүн бетиндеги коррозия продуктуларын эки катмарга бөлүүгө болот: коррозия продуктуларынын эң сырткы катмары бирдей бөлүштүрүлгөн, бирок көп сандаган жаракалар пайда болот; ички катмар - коррозия продуктуларынын бош кластери. 20× баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын шартында (3b-сүрөт), үлгүнүн бетиндеги коррозия катмарын үч катмарга бөлүүгө болот: эң сырткы катмар негизинен чачыранды кластердик коррозия продуктулары, алар бош жана тешиктүү жана жакшы коргоочу касиетке ээ эмес; ортоңку катмар - бирдиктүү коррозия продуктусунун катмары, бирок ачык жаракалар бар жана коррозия иондору жаракалар аркылуу өтүп, негизди эрозиялашы мүмкүн; Ички катмар - бул ачык жаракалары жок тыгыз дат басуучу продукт катмары, ал негизге жакшы коргоочу таасир этет. 200× баштапкы симуляцияланган дат басуучу эритменин концентрациясы шартында (3c-сүрөт), үлгүнүн бетиндеги дат басуучу катмарды үч катмарга бөлүүгө болот: эң сырткы катмар - жука жана бирдей дат басуучу продукт катмары; ортоңку катмар негизинен желекче сымал жана кабырчык сымал дат басуучу. Ички катмар - бул ачык жаракалары жана тешиктери жок тыгыз дат басуучу продукт катмары, ал негизге жакшы коргоочу таасир этет.
3d-сүрөттөн көрүнүп тургандай, рН 3,5 симуляцияланган коррозия чөйрөсүндө 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болт үлгүсүнүн бетинде көп сандаган флокуленттик же ийне сымал коррозия продуктулары бар. Бул коррозия продуктулары негизинен γ-FeOOH жана аз өлчөмдөгү α-FeOOH аралашмасынан турат26 жана коррозия катмарында айкын жаракалар бар деп болжолдонууда.
3f-сүрөттөн көрүнүп тургандай, температура 50 °C чейин көтөрүлгөндө, коррозия катмарынын түзүлүшүндө эч кандай тыгыз ички дат катмары табылган эмес, бул 50 °C температурада коррозия катмарларынын ортосунда боштуктар бар экенин көрсөтүп турат, бул негизди коррозия продуктулары менен толук каптабай калган. Субстраттын коррозияга жакындыгынын жогорулашынан коргойт.
Ар кандай коррозиялык чөйрөлөрдө туруктуу жүктөө стрессинин коррозиясы учурунда жогорку бекемдиктеги болттордун механикалык касиеттери 2-таблицада көрсөтүлгөн:
2-таблицадан көрүнүп тургандай, 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болт үлгүлөрүнүн механикалык касиеттери ар кандай симуляцияланган коррозия чөйрөлөрүндө кургак-нымдуу цикл менен тездетилген коррозия сыноосунан кийин дагы эле стандарттык талаптарга жооп берет, бирок дат баспагандарга салыштырмалуу белгилүү бир бузулуу бар. үлгү. Баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясында үлгүнүн механикалык касиеттери олуттуу өзгөргөн жок, бирок симуляцияланган эритменин 20× же 200× концентрациясында үлгүнүн узарышы бир кыйла төмөндөгөн. Механикалык касиеттер 20× жана 200× баштапкы симуляцияланган коррозия эритмелеринин концентрацияларында окшош. Симуляцияланган коррозия эритмесинин рН мааниси 3,5ке чейин төмөндөгөндө, үлгүлөрдүн созулууга жана узарууга туруктуулугу бир кыйла төмөндөгөн. Температура 50°Cге чейин көтөрүлгөндө, созулууга туруктуулук жана узарууга туруктуулугу бир кыйла төмөндөйт жана аянттын кичирейүү ылдамдыгы стандарттык мааниге абдан жакын.
20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттун чыңалуу коррозия үлгүлөрүнүн ар кандай коррозия чөйрөлөрүндөгү сынуу морфологиялары 4-сүрөттө көрсөтүлгөн, алар сынуунун макроморфологиясы, сыныктын борборундагы була зонасы, жылышуу интерфейсинин микроморфологиялык эрини жана үлгүнүн бети.
20MnTiB жогорку бекемдиктеги болт үлгүлөрүнүн ар кандай симуляцияланган коррозия чөйрөлөрүндөгү (500×) макроскопиялык жана микроскопиялык сынуу морфологиялары: (а) коррозия жок; (б) 1 жолу; (в) 20×; (г) 200×; (д) рН3.5; (е) рН7.5; (г) 50°C.
4-сүрөттөн көрүнүп тургандай, 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттун стресстик коррозия үлгүсүнүн сыныгы ар кандай симуляцияланган коррозия чөйрөлөрүндө типтүү чөйчөк-конус сыныгын көрсөтөт. Дат баспаган үлгүгө салыштырмалуу (4a-сүрөт), була аянтындагы жараканын борбордук аянты салыштырмалуу кичинекей. , жылышуу эрининин аянты чоңураак. Бул материалдын механикалык касиеттери коррозиядан кийин олуттуу бузулганын көрсөтүп турат. Симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын жогорулашы менен, жараканын борборундагы була аймагындагы чуңкурлар көбөйүп, айкын айрылуу тигиштери пайда болгон. Концентрация баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынан 20 эсеге чейин жогорулаганда, жылышуу эрининин чети менен үлгүнүн бетинин ортосундагы чек арада айкын коррозия чуңкурлары пайда болгон жана үлгүнүн бетинде көптөгөн коррозия продуктулары болгон.
3d-сүрөттөн үлгүнүн бетиндеги коррозия катмарында ачык жаракалар бар экени көрүнүп турат, бул матрицага жакшы коргоочу таасир этпейт. рН 3.5 симуляцияланган коррозия эритмесинде (4e-сүрөт) үлгүнүн бети катуу коррозияга учураган жана борбордук була аянты кичинекей. , Була аянтынын борборунда көптөгөн туура эмес айрылуу тигиштери бар. Симуляцияланган коррозия эритмесинин рН маанисинин жогорулашы менен, жараканын борборундагы була аянтындагы айрылуу зонасы азаят, чуңкур акырындык менен азаят жана чуңкурдун тереңдиги да акырындык менен азаят.
Температура 50 °C чейин көтөрүлгөндө (4g-сүрөт), үлгүнүн сыныгынын жылышуу эрининин аянты эң чоң болуп, борбордук була аймагындагы чуңкурлар бир кыйла көбөйүп, чуңкурдун тереңдиги да көбөйүп, жылышуу эрининин чети менен үлгүнүн бетинин ортосундагы чек ара көбөйгөн. Коррозия продуктулары жана чуңкурлар көбөйгөн, бул 3f-сүрөттө чагылдырылган субстраттын коррозиясынын тереңдөө тенденциясын тастыктаган.
Коррозия эритмесинин рН мааниси 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун механикалык касиеттерине бир аз зыян келтирет, бирок таасири анчалык деле маанилүү эмес. рН 3.5 коррозия эритмесинде үлгүнүн бетинде көп сандаган флокуленттик же ийне сымал коррозия продуктулары тарайт жана коррозия катмарында ачык жаракалар бар, алар негиз үчүн жакшы коргоону түзө албайт. Ал эми үлгүнүн сыныгынын микроскопиялык морфологиясында ачык коррозия чуңкурлары жана көп сандаган коррозия продуктулары бар. Бул үлгүнүн тышкы күчтүн деформациясына туруштук берүү жөндөмү кислоталуу чөйрөдө бир кыйла төмөндөп, материалдын стресстик коррозияга тенденциясынын даражасы бир кыйла жогорулаганын көрсөтүп турат.
Баштапкы симуляцияланган коррозия эритмеси жогорку бекемдиктеги болт үлгүлөрүнүн механикалык касиеттерине анчалык деле таасир эткен эмес, бирок симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынан 20 эсеге чейин көбөйгөн сайын, үлгүлөрдүн механикалык касиеттери олуттуу бузулуп, жарака микроструктурасында айкын коррозия болгон. Чуңкурлар, экинчи жаракалар жана көптөгөн коррозия продуктулары. Симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясы баштапкы симуляцияланган коррозия эритмесинин концентрациясынын 20 эсесинен 200 эсеге чейин көбөйтүлгөндө, коррозия эритмесинин концентрациясынын материалдын механикалык касиеттерине тийгизген таасири басаңдаган.
Моделирленген коррозия температурасы 25℃ болгондо, 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болт үлгүлөрүнүн сыйымдуулук жана созулууга туруктуулугу дат баспаган үлгүлөргө салыштырмалуу анчалык деле өзгөрбөйт. Бирок, 50°C симуляцияланган коррозия чөйрөсүнүн температурасында үлгүнүн созулууга туруктуулугу жана узаруусу бир кыйла төмөндөдү, кесилиштин кичирейүү ылдамдыгы стандарттык мааниге жакын болду, сынык кесүү эрини эң чоң болду жана борбордук була аймагында чуңкурчалар пайда болду. Бир кыйла көбөйдү, чуңкурдун тереңдиги жогорулады, коррозия продуктулары жана коррозия чуңкурлары көбөйдү. Бул температуранын синергетикалык коррозия чөйрөсү жогорку бекемдиктеги болттордун механикалык касиеттерине чоң таасирин тийгизерин көрсөтүп турат, бул бөлмө температурасында байкалбайт, бирок температура 50°C жеткенде ого бетер маанилүү болот.
Чунциндеги атмосфералык чөйрөнү симуляциялаган имараттын ичиндеги тездетилген коррозия сыноосунан кийин, 20MnTiB жогорку бекемдиктеги болттордун созулууга туруктуулугу, ийилүүгө туруктуулугу, узаруусу жана башка параметрлери төмөндөп, айкын стресстик бузулуулар пайда болду. Материал стресске кабылгандыктан, олуттуу локалдашкан коррозиянын ылдамдануу кубулушу болот. Ал эми стресс концентрациясынын жана коррозия чуңкурларынын айкалышкан таасиринен улам, жогорку бекемдиктеги болтторго айкын пластикалык зыян келтирүү, тышкы күчтөрдүн деформациясына туруштук берүү жөндөмүн төмөндөтүү жана стресстик коррозияга тенденцияны жогорулатуу оңой.
Ли, Г., Ли, М., Инь, Ю. жана Цзян, С. Жогорку температурада 20MnTiB болоттон жасалган жогорку бекемдиктеги болттордун касиеттерин эксперименталдык изилдөө. жаак. Курулуш инженериясы. J. 34, 100–105 (2001).
Ху, Ж., Зоу, Д. жана Ян, К. Рельстер үчүн 20MnTiB болоттон жасалган жогорку бекемдиктеги болттордун сынуу бузулушун талдоо. Жылуулук менен иштетүү. Металл.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. SSRT ыкмасы менен ар кандай рН шарттарында Mg-Al-Zn эритмелеринин стресстик коррозияга каршы жарака жүрүм-туруму. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Назер, АА ж.б. Сульфид менен булганган туздуу суудагы Cu10Ni эритмесинин электрохимиялык жана стресстик коррозияга каршы крекинг жүрүм-турумуна глициндин таасири. Өнөр жай инженериясы. Химиялык. резервуар. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Mg(OH)2 менен каныккан 3,5% NaCl эритмесиндеги куюлган магний эритмеси MRI230D коррозия касиеттери. alma mater. character.61, 1221–1226 (2010).
Чжан, З., Ху, З. жана Прит, М.С. Хлорид иондорунун 9Cr мартенситтик болоттун статикалык жана стресстик коррозия жүрүм-турумуна таасири. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Жасалма деңиз баткагынын эритмесиндеги X70 болотунун стресстик коррозияга каршы жаракасына SRB жана температуранын синергетикалык таасири. J. Chin. Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Деңиз суусундагы 00Cr21Ni14Mn5Mo2N дат баспас болоттун стресстик коррозияга каршы жүрүм-туруму. физика. экзамен тапшыруу. тест. 36, 1-5 (2018).
Лу, К. Көпүрөнүн жогорку бекемдиктеги болтторунун сынышын кечиктирилген изилдөө. жаак. Академиялык мектеп. темир жол. илим.2, 10369 (2019).
Ананья, Б. Каустикалык эритмелердеги дуплекстүү дат баспас болоттордун стресстик коррозия менен жарака кетиши. Докторлук диссертация, Атланта, Джорджия, АКШ: Джорджия технологиялык институту 137–8 (2008)
Сунада, С., Масанори, К., Казухико, М. жана Сугимото, К. H2SO4 жана натрий кислотасынын концентрацияларынын H2SO4-NaCl суу эритмесиндеги SUS304 дат баспас болоттун стресстик коррозиядан пайда болгон крекингине тийгизген таасири. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Мерве, JWVD H2O/CO/CO2 эритмесиндеги болоттун стресстик коррозияга каршы жарака кетишине айлана-чөйрөнүн жана материалдардын таасири. Интер Милан. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ибрагим, М. жана Акрам А. Жер астындагы эритменин симуляциясында API-X100 түтүк болотунун пассивдешүүсүнө бикарбонаттын, температуранын жана рНнын таасири. IPC 2014-33180.
Шан, Г., Чи, Л., Сонг, Х., Хуан, Х. жана Цюй, Д. Аустениттик дат баспас болоттун стресстик коррозияга жана жаракага сезгичтигине температуранын таасири. coro. be against to.Technology.18, 42–44 (2018).
Хан, С. Бир нече жогорку бекемдиктеги бекиткичтердин суутек менен шартталган кечиктирилген сынуу жүрүм-туруму (Куньмин илим жана технология университети, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Findings.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020) үчүн GH4080A эритмесинин чыңалуу коррозия механизми.