Merci fir Äre Besuch op Nature.com. D'Browserversioun, déi Dir benotzt, ënnerstëtzt CSS limitéiert. Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech, en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten). An der Zwëschenzäit, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, wäerte mir d'Websäit ouni Stiler a JavaScript uweisen.
20MnTiB Stol ass dat am meeschte verbreet héichfestegt Bolzenmaterial fir Stolkonstruktiounsbrécken a mengem Land, a seng Leeschtung ass vu grousser Bedeitung fir de séchere Betrib vu Brécken. Baséierend op der Untersuchung vun der atmosphärescher Ëmwelt zu Chongqing, huet dës Studie eng Korrosiounsléisung entwéckelt, déi dat fiicht Klima vu Chongqing simuléiert, an huet Spannungskorrosiounstester vu héichfestege Bolzen duerchgefouert, déi dat fiicht Klima vu Chongqing simuléieren. D'Auswierkunge vun Temperatur, pH-Wäert a simuléierter Korrosiounsléisungskonzentratioun op d'Spannungskorrosiounsverhale vu 20MnTiB héichfestege Bolzen goufen ënnersicht.
20MnTiB Stol ass dat am meeschte verbreet héichfestegt Bolzenmaterial fir Stolkonstruktiounsbrécken a mengem Land, a seng Leeschtung ass vu grousser Bedeitung fir de séchere Betrib vu Brécken. Li et al. 1 hunn d'Eegeschafte vum 20MnTiB Stol getest, deen allgemeng an héichfestegt Bolzen vum Grad 10.9 am héijen Temperaturberäich vun 20~700 ℃ benotzt gëtt, an hunn d'Spannungs-Dehnungskurve, d'Fléissgrenz, d'Zuchgrenz, de Young-Modul an den Dehnung an den Ausdehnungskoeffizient kritt. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, etc., hunn duerch chemesch Zesummesetzungstester, mechanesch Eegeschafteprüfungen, Mikrostrukturprüfungen, makroskopesch a mikroskopesch Analysen vun der Gewënnuewerfläche kritt, an d'Resultater weisen, datt den Haaptgrond fir de Broch vun héichfestegte Bolzen mat Gewënndefekter zesummenhänkt, an d'Optriede vu Gewënndefekter. Grouss Spannungskonzentratiounen, Spannungskonzentratiounen un der Rëssspëtz an oppen-loft Korrosiounsbedingungen féieren all zu Spannungskorrosiounsrëss.
Héichfeste Bolzen fir Stolbrécke ginn normalerweis fir eng laang Zäit an enger fiichteger Ëmwelt benotzt. Faktoren wéi héich Fiichtegkeet, héich Temperatur, an d'Sedimentatioun an d'Absorptioun vu schiedleche Substanzen an der Ëmwelt kënnen einfach Korrosioun vu Stolkonstruktiounen verursaachen. Korrosioun kann zu engem Verloscht vum Kräizsektiouns vun héichfeste Bolzen féieren, wat zu ville Mängel a Rëss féiert. An dës Mängel a Rëss wäerten sech weider ausbreeden, wouduerch d'Liewensdauer vun héichfeste Bolzen reduzéiert gëtt a souguer dozou féiert, datt se briechen. Bis elo gëtt et vill Studien iwwer den Effekt vun der Ëmweltkorrosioun op d'Spannungskorrosiounsleistung vu Materialien. Catar et al.4 hunn d'Spannungskorrosiounsverhalen vu Magnesiumlegierungen mat ënnerschiddlechen Aluminiumgehalt a sauren, alkaleschen an neutralen Ëmfeld duerch e luesen Dehnungsrate-Test (SSRT) ënnersicht. Abdel et al.5 hunn d'elektrochemescht a Spannungskorrosiouns-Rëssverhalen vun der Cu10Ni-Legierung an enger 3,5% NaCl-Léisung a Präsenz vu verschiddene Konzentratioune vu Sulfidionen ënnersicht. Aghion et al.6 hunn d'Korrosiounsleistung vun der Sprëtzguss-Magnesiumlegierung MRI230D an enger 3,5% NaCl-Léisung duerch en Tauchtest, e Salzspraytest, eng potentiodynamesch Polarisatiounsanalyse an ... evaluéiert. SSRT. Zhang et al.7 hunn d'Spannungskorrosiounsverhalen vu 9Cr martensitesche Stol mat Hëllef vun SSRT an traditionellen elektrochemesche Testtechniken ënnersicht a den Effekt vu Chloridionen op dat statescht Korrosiounsverhalen vu martensitesche Stol bei Raumtemperatur bestëmmt. Chen et al.8 hunn d'Spannungskorrosiounsverhalen an de Rëssmechanismus vun X70 Stol an enger simuléierter Mierschlammléisung mat SRB bei verschiddenen Temperaturen mat SSRT ënnersicht. Liu et al.9 hunn SSRT benotzt fir den Effekt vun Temperatur an Zugdehnungsrate op d'Mierwaasserspannungskorrosiounsbeständegkeet vun 00Cr21Ni14Mn5Mo2N austeniteschem Edelstol ze studéieren. D'Resultater weisen, datt d'Temperatur am Beräich vun 35~65 ℃ keen signifikanten Effekt op d'Spannungskorrosiounsverhalen vun Edelstol huet. Lu et al. 10 huet d'Ufällegkeet fir verzögert Broch vu Prouwe mat verschiddene Zuchfestigkeitsgraden duerch en Deadload-Verzögerungsbrochtest an SSRT evaluéiert. Et gëtt virgeschloen, datt d'Zuchfestigkeit vun 20MnTiB-Stol- a 35VB-Stol-Héichfestigkeitsbolzen op 1040-1190 MPa kontrolléiert soll ginn. Wéi och ëmmer, déi meescht vun dëse Studien benotzen am Fong eng einfach 3,5% NaCl-Léisung fir d'korrosiv Ëmwelt ze simuléieren, während déi tatsächlech Benotzungsëmfeld vun Héichfestigkeitsbolzen méi komplex ass a vill beaflossend Faktoren huet, wéi de pH-Wäert vum Bolzen. Ananya et al. 11 hunn den Effekt vun Ëmweltparameteren a Materialien am korrosiven Ëmfeld op d'Korrosioun an d'Spannungskorrosiounsrëssbildung vun Duplex-Edelstahl ënnersicht. Sunada et al. 12 hunn Raumtemperatur-Spannungskorrosiounstester op SUS304 Stol a wässerege Léisunge mat H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) an NaCl (0-4,5 kmol/m-3) duerchgefouert. D'Auswierkunge vun H2SO4 an NaCl op d'Korrosiounsarten vum SUS304 Stol goufen och ënnersicht. Merwe et al.13 hunn SSRT benotzt fir d'Auswierkunge vun der Walzrichtung, der Temperatur, der CO2/CO Konzentratioun, dem Gasdrock an der Korrosiounszäit op d'Spannungskorrosiounsanfällegkeet vum A516 Drockbehälterstahl ze studéieren. Mat Hëllef vun der NS4-Léisung als Grondwaassersimuléierungsléisung hunn den Ibrahim et al.14 den Effekt vun Ëmweltparameter wéi Bikarbonationen (HCO) Konzentratioun, pH an Temperatur op d'Spannungskorrosiounsrëss vun API-X100 Pipelinestahl no der Ofschiele vun der Beschichtung ënnersicht. Shan et al. 15 huet d'Variatiounsgesetz vun der Spannungskorrosiounsrëssempfindlechkeet vun austeniteschem Edelstahl 00Cr18Ni10 mat Temperatur ënner verschiddenen Temperaturbedingungen (30~250℃) ënner der Bedingung vun engem Schwaarzwaassermedium an enger simuléierter Kuele-zu-Waasserstoff-Anlag mat SSRT ënnersicht. Han et al.16 hunn d'Waasserstoffversprëdlechkeet vun héichfeste Bolzenprouwen mat Hëllef vun engem Doudelast-Verzögerungsbrochtest an SSRT charakteriséiert. Zhao17 huet d'Auswierkunge vum pH, SO42-, Cl-1 op d'Spannungskorrosiounsverhalen vun der GH4080A-Legierung mat SSRT ënnersicht. D'Resultater weisen, datt wat méi niddreg de pH-Wäert ass, wat méi schlecht d'Spannungskorrosiounsbeständegkeet vun der GH4080A-Legierung ass. Si huet eng offensichtlech Spannungskorrosiounsempfindlechkeet op Cl-1 an ass net empfindlech op SO42-ionescht Medium bei Raumtemperatur. Wéi och ëmmer, et gëtt wéineg Studien iwwer den Effekt vun der Ëmweltkorrosioun op héichfeste Bolzen aus 20MnTiB-Stahl.
Fir d'Grënn fir de Versoen vun héichfeste Schrauwen, déi a Brécke benotzt ginn, erauszefannen, huet den Auteur eng Serie vu Studien duerchgefouert. Héichfeste Schrauwenprouwen goufen ausgewielt, an d'Grënn fir de Versoen vun dëse Prouwen goufen aus der Perspektiv vun der chemescher Zesummesetzung, der mikroskopescher Morphologie vun de Brochstécker, der metallographescher Struktur an der Analyse vun de mechaneschen Eegeschaften diskutéiert19, 20. Baséierend op der Untersuchung vun der atmosphärescher Ëmwelt zu Chongqing an de leschte Joren, gouf e Korrosiounsschema entwéckelt, deen dat fiicht Klima vu Chongqing simuléiert. Spannungskorrosiounsexperimenter, elektrochemesch Korrosiounsexperimenter an Korrosiounsmiddegkeetsexperimenter vun héichfeste Schrauwen an engem simuléierte fiichten Klima zu Chongqing goufen duerchgefouert. An dëser Studie goufen d'Auswierkunge vun der Temperatur, dem pH-Wäert an der Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung op d'Spannungskorrosiounsverhalen vun 20MnTiB Héichfeste Schrauwen duerch mechanesch Eegeschaftentester, makroskopesch a mikroskopesch Analyse vun de Brochstécker, an Uewerflächenkorrosiounsprodukter ënnersicht.
Chongqing läit am Südwesten vu China, am ieweschte Laf vum Jangtsekiang, an huet e fiicht subtropescht Monsunklima. Déi duerchschnëttlech jäerlech Temperatur läit bei 16-18°C, déi duerchschnëttlech relativ Loftfiichtegkeet läit bei meeschtens bei 70-80%, d'jäerlech Sonnestonne leien tëscht 1000 an 1400 Stonnen, an de Prozentsaz vun de Sonnescheine läit bei nëmmen 25-35%.
No Berichter iwwer Sonnenschein an Ëmgéigendstemperatur zu Chongqing vun 2015 bis 2018 ass déi deeglech Duerchschnëttstemperatur zu Chongqing nëmmen 17°C an nëmmen 23°C héich. Déi héchst Temperatur um Bréckekierper vun der Chaotianmen Bréck zu Chongqing kann 50°C °C erreechen21,22. Dofir goufen d'Temperaturniveauen fir de Spannungskorrosiounstest op 25°C an 50°C festgeluecht.
De pH-Wäert vun der simuléierter Korrosiounsléisung bestëmmt direkt d'Quantitéit vun H+, awer dat heescht net, datt wat méi niddreg de pH-Wäert ass, wat méi einfach d'Korrosioun geschitt. Den Effekt vum pH-Wäert op d'Resultater variéiert fir verschidde Materialien a Léisungen. Fir den Effekt vun der simuléierter Korrosiounsléisung op d'Spannungskorrosiounsleistung vun héichfeste Schrauwen besser ze studéieren, goufen d'pH-Wäerter vun de Spannungskorrosiounsexperimenter op 3,5, 5,5 a 7,5 festgeluecht, a Kombinatioun mat der Literaturfuerschung23 an dem pH-Beräich vum jäerleche Reewaasser zu Chongqing vun 2010 bis 2018.
Wat méi héich d'Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung ass, wat méi Ionen an der simuléierter Korrosiounsléisung ass, an dest méi grouss ass den Afloss op d'Materialeegeschafte. Fir den Effekt vun der Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung op d'Spannungskorrosioun vun héichfeste Schrauwen ze studéieren, gouf den künstlechen, beschleunegten Korrosiounstest am Laboratoire duerchgefouert, an d'Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung gouf op Niveau 4 ouni Korrosioun gesat, nämlech déi ursprénglech simuléiert Korrosiounsléisungskonzentratioun (1×), 20 × ursprénglech simuléiert Korrosiounsléisungskonzentratioun (20 ×) an 200 × ursprénglech simuléiert Korrosiounsléisungskonzentratioun (200 ×).
D'Ëmwelt mat enger Temperatur vun 25 ℃, engem pH-Wäert vun 5,5 an der Konzentratioun vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung ass am nootste bei den tatsächlechen Benotzungsbedingunge vun héichfeste Schrauwen fir Brécken. Fir de Korrosiounstestprozess ze beschleunegen, goufen awer déi experimentell Konditioune mat enger Temperatur vun 25 °C, engem pH-Wäert vun 5,5 an enger Konzentratioun vun 200 × der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung als Referenzkontrollgrupp festgeluecht. Wéi d'Auswierkunge vun der Temperatur, der Konzentratioun oder dem pH-Wäert vun der simuléierter Korrosiounsléisung op d'Spannungskorrosiounsleistung vun héichfeste Schrauwen ënnersicht goufen, sinn aner Faktoren onverännert bliwwen, déi als experimentellt Niveau vun der Referenzkontrollgrupp benotzt goufen.
Geméiss dem Briefing iwwer d'Qualitéit vun der Atmosphär vun 2010-2018, deen vum Chongqing Municipal Bureau of Ecology and Environment erausginn gouf, a mat Bezuch op d'Nidderschlagskomponenten, déi am Zhang24 an aner Literaturen aus Chongqing gemellt goufen, gouf eng simuléiert Korrosiounsléisung entwéckelt, déi op der Erhéijung vun der Konzentratioun vu SO42- baséiert. D'Zesummesetzung vum Nidderschlag am Haapturbanismus vu Chongqing am Joer 2017. D'Zesummesetzung vun der simuléierter Korrosiounsléisung ass an der Tabell 1 gewisen:
Déi simuléiert Korrosiounsléisung gëtt mat der chemescher Ionenkonzentratiounsausgläichsmethod mat analytesche Reagenzien an destilléiertem Waasser virbereet. De pH-Wäert vun der simuléierter Korrosiounsléisung gouf mat engem Präzisiouns-pH-Meter, enger Salpetersäureléisung an enger Natriumhydroxidléisung ugepasst.
Fir dat fiicht Klima zu Chongqing ze simuléieren, gouf de Salzspraytester speziell modifizéiert an entwéckelt25. Wéi an der Figur 1 gewisen, huet d'Experimentalausrüstung zwéi Systemer: e Salzspraysystem an e Beliichtungssystem. De Salzspraysystem ass d'Haaptfunktioun vun der Experimentalausrüstung, déi aus engem Kontrolldeel, engem Sprëtzdeel an engem Induktiounsdeel besteet. D'Funktioun vum Sprëtzdeel ass et, de Salzniwwel iwwer de Loftkompressor an d'Testkammer ze pumpen. Den Induktiounsdeel besteet aus Temperaturmiesselementer, déi d'Temperatur an der Testkammer moossen. De Kontrolldeel besteet aus engem Mikrocomputer, deen de Sprëtzdeel an den Induktiounsdeel verbënnt, fir de ganze Experimentprozess ze kontrolléieren. D'Beliichtungssystem ass an enger Salzspraytesterkammer installéiert, fir Sonneliicht ze simuléieren. D'Beliichtungssystem besteet aus Infraroutlampen an engem Zäitcontroller. Gläichzäiteg ass en Temperatursensor an der Salzspraytesterkammer installéiert, fir d'Temperatur ronderëm d'Prouf a Echtzäit ze iwwerwaachen.
Spannungskorrosiounsproben ënner konstanter Belaaschtung goufen no NACETM0177-2005 (Laboratoireprüfung vu Sulfide-Spannungsrëssbildung a Spannungskorrosiounsrëssbildungsbeständegkeet vu Metaller an enger H2S-Ëmwelt) veraarbecht. D'Spannungskorrosiounsproben goufen als éischt mat Aceton an Ultraschallreinigung gereinegt fir Uelegreschter ze entfernen, duerno mat Alkohol dehydréiert an an engem Uewen gedréchent. Duerno goufen déi propper Proben an d'Testkammer vum Salzsprëtztestgerät geluecht fir d'Korrosiounssituatioun an der fiichteger Klimaumgebung vu Chongqing ze simuléieren. Geméiss der Norm NACETM0177-2005 an der Salzsprëtztestnorm GB/T 10,125-2012 gëtt d'Spannungskorrosiounstestzäit mat konstanter Belaaschtung an dëser Studie gläichméisseg op 168 Stonnen festgeluecht. Zuchtester goufen op de Korrosiounsproben ënner verschiddene Korrosiounsbedéngungen op der universeller Zuchtprüfmaschinn MTS-810 duerchgefouert, an hir mechanesch Eegeschaften a Brochkorrosiounsmorphologie goufen analyséiert.
Figur 1 weist d'Makro- a Mikromorphologie vun der Uewerflächenkorrosioun vu Spannungskorrosiounsproben aus héichfeste Bolzen ënner verschiddene Korrosiounsbedéngungen. 2 respektiv 3.
Makroskopesch Morphologie vu Spannungskorrosiounsproben vu 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzen ënner verschiddene simuléierte Korrosiounsëmfeld: (a) keng Korrosioun; (b) 1 Mol; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Mikromorphologie vun de Korrosiounsprodukter vun 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzen a verschiddene simuléierte Korrosiounsëmfeld (100×): (a) 1 Mol; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3,5; (e) pH7,5; (f) 50°C.
Aus der Fig. 2a ass ze gesinn, datt d'Uewerfläch vun der net korrodéierter Héichfestigkeitsbolzenprobe e helle metallesche Glanz ouni offensichtlech Korrosioun weist. Ënnert de Bedéngungen vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung (Fig. 2b) war d'Uewerfläch vun der Prouf awer deelweis mat beige a brongroute Korrosiounsprodukter bedeckt, an e puer Beräicher vun der Uewerfläch hunn nach ëmmer e offensichtleche metallesche Glanz gewisen, wat drop hiweist, datt nëmmen e puer Beräicher vun der Proufuewerfläch liicht korrodéiert waren, an déi simuléiert Korrosiounsléisung keen Effekt op d'Uewerfläch vun der Prouf hat. D'Materialeegeschafte hunn wéineg Afloss. Ënnert der Bedingung vun 20 × der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisungskonzentratioun (Fig. 2c) ass d'Uewerfläch vun der héichfester Bolzenprouwen awer komplett mat enger grousser Quantitéit u bronger Korrosiounsprodukter an enger klenger Quantitéit u brongrouter Korrosiounsprodukt bedeckt. Kee offensichtleche metallesche Glanz gouf fonnt, an et gouf eng kleng Quantitéit u brong-schwaarze Korrosiounsprodukt no bei der Uewerfläch vum Substrat. An ënner der Bedingung vun 200 × der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisungskonzentratioun (Fig. 2d) ass d'Uewerfläch vun der Prouf komplett mat brong Korrosiounsprodukter bedeckt, a brong-schwaarz Korrosiounsprodukter erschéngen a verschiddene Beräicher.
Wéi de pH-Wäert op 3,5 gefall ass (Fig. 2e), waren déi hellbrong Korrosiounsprodukter am meeschten op der Uewerfläch vun de Proben, an e puer vun de Korrosiounsprodukter waren ofgepeelt ginn.
Figur 2g weist, datt wann d'Temperatur op 50 °C eropgeet, den Inhalt vu brongroute Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vun der Prouf staark erofgeet, während déi hellbrong Korrosiounsprodukter d'Uewerfläch vun der Prouf iwwer eng grouss Fläch bedecken. D'Korrosiounsproduktschicht ass relativ locker, an e puer brong-schwaarz Produkter ginn ofgeschielt.
Wéi an der Figur 3 gewisen, sinn d'Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vun 20MnTiB Héichfestigkeitsspannungskorrosiounsprouwe bei verschiddene Korrosiounsëmfeld offensichtlech delaminéiert, an d'Déckt vun der Korrosiounsschicht klëmmt mat der Erhéijung vun der Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung. Ënnert der Bedingung vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung (Fig. 3a) kënnen d'Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vun der Prouf an zwou Schichten opgedeelt ginn: déi baussenzeg Schicht vun de Korrosiounsprodukter ass gläichméisseg verdeelt, awer eng grouss Zuel vu Rëss erschéngt; déi bannenzeg Schicht ass e lockere Cluster vu Korrosiounsprodukter. Ënnert der Bedingung vun 20× ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisungskonzentratioun (Fig. 3b) kann d'Korrosiounsschicht op der Uewerfläch vun der Prouf an dräi Schichten opgedeelt ginn: déi baussenzeg Schicht ass haaptsächlech verdeelt Clusterkorrosiounsprodukter, déi locker a poréis sinn a keng gutt Schutzleistung hunn; déi mëttler Schicht ass eng eenheetlech Korrosiounsproduktschicht, awer et gëtt offensichtlech Rëss, an d'Korrosiounsionen kënnen duerch d'Rëss passéieren an de Substrat erodéieren; Déi bannenzeg Schicht ass eng dicht Korrosiounsproduktschicht ouni offensichtlech Rëss, déi e gudden Schutzwierkung um Substrat huet. Ënner der Bedingung vun 200× ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisungskonzentratioun (Fig. 3c) kann d'Korrosiounsschicht op der Uewerfläch vun der Prouf an dräi Schichten opgedeelt ginn: déi baussenzeg Schicht ass eng dënn an gläichméisseg Korrosiounsproduktschicht; déi mëttler Schicht ass haaptsächlech blätterfërmeg a flakefërmeg Korrosioun. Déi bannenzeg Schicht ass eng dicht Korrosiounsproduktschicht ouni offensichtlech Rëss a Lächer, déi e gudden Schutzwierkung um Substrat huet.
Aus der Fig. 3d kann een erkennen, datt et an der simuléierter Korrosiounsëmfeld vu pH 3,5 eng grouss Zuel vu flokkulenten oder nadelfërmegen Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vum 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzenprobe gëtt. Et gëtt spekuléiert, datt dës Korrosiounsprodukter haaptsächlech aus γ-FeOOH an enger klenger Quantitéit vun α-FeOOH zesummegefléckt sinn26, an d'Korrosiounsschicht huet offensichtlech Rëss.
Aus der Fig. 3f ass ze gesinn, datt wéi d'Temperatur op 50 °C eropgaangen ass, keng offensichtlech dicht bannenzeg Rostschicht an der Korrosiounsschichtstruktur fonnt gouf, wat drop hiweist, datt et Lächer tëscht de Korrosiounsschichten bei 50 °C gouf, soudatt de Substrat net komplett mat Korrosiounsprodukter bedeckt war. Bitt Schutz géint eng erhéicht Tendenz zur Substratkorrosioun.
Déi mechanesch Eegeschafte vun héichfeste Schrauwen ënner konstanter Belaaschtung a Spannungskorrosioun a verschiddene korrosiven Ëmfeld sinn an der Tabell 2 gewisen:
Aus der Tabell 2 kann een erkennen, datt déi mechanesch Eegeschafte vun den 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzenprouwen nach ëmmer d'Standardfuerderunge erfëllen, nodeems den Dréchen-Naass-Zyklus-Beschleunigungskorrosiounstest a verschiddene simuléierte Korrosiounsëmfeld beschleunegt gouf, awer et gëtt e gewësse Schued am Verglach mat den net korrodéierten Prouwen. Bei der Konzentratioun vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung hunn sech déi mechanesch Eegeschafte vun der Prouwen net wesentlech geännert, awer bei der Konzentratioun vun 20× oder 200× vun der simuléierter Léisung ass d'Dehnung vun der Prouwen däitlech erofgaang. Déi mechanesch Eegeschafte si bei de Konzentratioune vun 20× an 200× urspréngleche simuléierte Korrosiounsléisungen ähnlech. Wann de pH-Wäert vun der simuléierter Korrosiounsléisung op 3,5 gefall ass, sinn d'Zuchfestigkeit an d'Dehnung vun de Prouwen däitlech erofgaang. Wann d'Temperatur op 50°C klëmmt, huelen d'Zuchfestigkeit an d'Dehnung däitlech of, an d'Flächenschrumpfquote ass ganz no beim Standardwäert.
D'Bruchmorphologien vun den 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzen-Spannungskorrosiounsproben ënner verschiddene Korrosiounsëmfeld sinn an der Figur 4 gewisen, nämlech d'Makromorphologie vum Broch, d'Faserzon am Zentrum vum Broch, déi mikromorphologesch Rand vun der Schergrenzfläche an d'Uewerfläch vum Prouf.
Makroskopesch a mikroskopesch Brochmorphologien vun 20MnTiB Héichfestigkeitsbolzenprouwen a verschiddene simuléierte Korrosiounsëmfeld (500×): (a) keng Korrosioun; (b) 1 Mol; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH7,5; (g) 50°C.
Aus der Fig. 4 ass ze gesinn, datt de Broch vun der Spannungskorrosiounsprobe vun 20MnTiB mat héijer Festigkeit aus Bolzen ënner verschiddene simuléierten Korrosiounsëmfeld eng typesch Kegelbroch weist. Am Verglach mat der net korrodéierter Probe (Fig. 4a) ass d'zentral Fläch vum Rëss an der Faserfläch relativ kleng, an d'Schéierlippefläch ass méi grouss. Dëst weist, datt d'mechanesch Eegeschafte vum Material no der Korrosioun däitlech beschiedegt ginn. Mat der Erhéijung vun der Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung sinn d'Lächer an der Faserfläch an der Mëtt vum Broch eropgaangen, an et sinn offensichtlech Tréinnähten opgetrueden. Wéi d'Konzentratioun op dat 20-facht vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung eropgaangen ass, sinn offensichtlech Korrosiounslächer op der Grenzfläch tëscht dem Schéierlipperand an der Uewerfläch vun der Probe opgetrueden, an et waren eng grouss Zuel vu Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vun der Probe.
Aus der Figur 3d geet ervir, datt et offensichtlech Rëss an der Korrosiounsschicht op der Uewerfläch vun der Prouf gëtt, wat keen gudde Schutzwierkung op d'Matrix huet. An der simuléierter Korrosiounsléisung mat engem pH-Wäert vun 3,5 (Figur 4e) ass d'Uewerfläch vun der Prouf staark korrodéiert, an d'zentral Faserfläch ass offensichtlech kleng. Et gëtt eng grouss Zuel vun onregelméissegen Tréinähten an der Mëtt vun der Faserfläch. Mat der Erhéijung vum pH-Wäert vun der simuléierter Korrosiounsléisung hëlt d'Tréinzon an der Faserfläch an der Mëtt vun der Brochfläch of, d'Lach hëlt graduell of, an d'Lachdéift hëlt och graduell of.
Wéi d'Temperatur op 50 °C eropgaangen ass (Fig. 4g), war d'Schéierlippefläch vum Broch vun der Prouf am gréissten, d'Lächer am zentralen Faserberäich sinn däitlech méi grouss ginn, an d'Lächerdéift ass och méi grouss ginn, an d'Grenzfläch tëscht der Schéierlippekant an der Proufuewerfläch ass méi grouss ginn. Korrosiounsprodukter a Lächer sinn méi grouss ginn, wat den Trend vun der Verdéiwung vun der Substratkorrosioun bestätegt huet, deen an der Fig. 3f reflektéiert gëtt.
De pH-Wäert vun der Korrosiounsléisung wäert e puer Schied un de mechanesche Eegeschafte vun 20MnTiB Héichfestigkeitsschrauwen verursaachen, awer den Effekt ass net bedeitend. An der Korrosiounsléisung mat engem pH-Wäert vun 3,5 verdeelt sech eng grouss Zuel vu flokkulenten oder nadelfërmegen Korrosiounsprodukter op der Uewerfläch vun der Prouf, an d'Korrosiounsschicht huet offensichtlech Rëss, déi kee gudde Schutz fir de Substrat bilden kënnen. An et gëtt offensichtlech Korrosiounsgrécher an eng grouss Zuel vu Korrosiounsprodukter an der mikroskopescher Morphologie vun der Prouffraktur. Dëst weist, datt d'Fäegkeet vun der Prouf, sech géint Deformatioun duerch extern Kraaft ze wierken, an engem sauren Ëmfeld däitlech reduzéiert gëtt, an de Grad vun der Spannungskorrosiounstendenz vum Material däitlech erhéicht gëtt.
Déi ursprénglech simuléiert Korrosiounsléisung hat wéineg Afloss op déi mechanesch Eegeschafte vun den héichfeste Bolzenprouwen, awer wéi d'Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung op den 20-fache vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung eropgaangen ass, goufen déi mechanesch Eegeschafte vun de Prouwen däitlech beschiedegt, an et gouf eng offensichtlech Korrosioun an der Brochmikrostruktur. Lächer, sekundär Rëss a vill Korrosiounsprodukter. Wéi d'Konzentratioun vun der simuléierter Korrosiounsléisung vun der 20- op d'200-facher Konzentratioun vun der ursprénglecher simuléierter Korrosiounsléisung eropgesat gouf, gouf den Afloss vun der Korrosiounsléisungskonzentratioun op déi mechanesch Eegeschafte vum Material geschwächt.
Wann déi simuléiert Korrosiounstemperatur 25℃ ass, änneren sech d'Flëssegkeetsgrenz an d'Zuchgrenz vun den héichfeste 20MnTiB-Schraubenprouwen net vill am Verglach mat den net korrodéierten Prouwen. Ënner der simuléierter Korrosiounsumfeldtemperatur vu 50 °C sinn d'Zuchgrenz an d'Dehnung vun der Prouf awer däitlech erofgaang, d'Schrumpfquote vun der Sektioun war no beim Standardwäert, d'Brochschéierlipp war am gréissten, an et gouf Grübchen am zentralen Faserberäich. D'Lächertiefe ass bedeitend eropgaang, d'Korrosiounsprodukter an d'Korrosiounslächer sinn eropgaang. Dëst weist, datt d'temperatursynergistesch Korrosiounsumfeld e groussen Afloss op déi mechanesch Eegeschafte vun héichfeste Schrauben huet, wat bei Raumtemperatur net offensichtlech ass, awer méi bedeitend wann d'Temperatur 50 °C erreecht.
Nodeem den Indoor-Beschleunigungskorrosiounstest, deen d'atmosphäresch Ëmwelt zu Chongqing simuléiert huet, goufen d'Zuchfestigkeit, d'Flëssegkeetsgrenz, d'Dehnung an aner Parameter vun den 20MnTiB-Héichfestigkeitsbolzen reduzéiert, an et ass kloer Spannungsschued opgetrueden. Well d'Material ënner Spannung steet, gëtt et e bedeitende lokaliséierte Korrosiounsbeschleunigungsphänomen. An duerch den kombinéierten Effekt vun der Spannungskonzentratioun a Korrosiounsgrécher ass et einfach, kloer Plastikschued un Héichfestigkeitsbolzen ze verursaachen, d'Fäegkeet ze reduzéieren, Deformatioun duerch extern Kräfte widderstoen ze kënnen, an d'Tendenz zu Spannungskorrosioun ze erhéijen.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Experimentell Studie iwwer d'Eegeschafte vun héichfeste Schrauwen aus 20MnTiB Stol bei erhéichter Temperatur. jaw. Civil Engineering. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Analyse vum Bruchversagen vun 20MnTiB-Héichfestigkeitsbolzen aus Stahl fir Schinne. Wärmebehandlung. Metall. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Spannungskorrosiounsverhalen vu Mg-Al-Zn-Legierungen ënner verschiddene pH-Konditiounen no der SSRT-Method. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al. Auswierkunge vu Glycin op d'elektrochemescht a Spannungskorrosiounsrëssverhalen vu Cu10Ni-Legierungen a sulfidkontaminéierter Salzlake. Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Korrosiounseigenschaften vun der Magnesiumlegierung MRI230D aus Sprëtzguss an enger Mg(OH)2-gesättigter 3,5% NaCl-Léisung. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Afloss vu Chloridionen op statescht a Spannungskorrosiounsverhalen vu 9Cr martensitesche Stol. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Synergisteschen Effekt vu SRB an Temperatur op Spannungskorrosiounsrëssbildung vu X70 Stol an enger künstlecher Mierschlammléisung. J. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Spannungskorrosiounsverhalen vun 00Cr21Ni14Mn5Mo2N Edelstahl a Mierwaasser. Physik. Maacht en Examen. Test. 36, 1-5 (2018).
Lu, C. Eng verspéit Bruchstudie vu Bréckenhéichfestigkeitsbolzen. jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Spannungskorrosiounsrëssbildung vun Duplex-Edelstahl a kaustischen Léisungen. Dokterthees, Atlanta, GA, USA: Georgia Institute of Technology 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Auswierkunge vun H2SO4- an Naci-Konzentratiounen op Spannungskorrosiounsrëssbildung vu SUS304 Edelstol an enger wässerlecher H2SO4-NaCl-Léisung. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Afloss vun Ëmwelt a Materialien op Spannungskorrosiounsrëssbildung vu Stol an H2O/CO/CO2 Léisung. Inter Mailand. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Auswierkunge vu Bikarbonat, Temperatur a pH op d'Passivéierung vun API-X100 Pipelinenstahl an enger simuléierter Grondwaasserléisung. Am IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Afloss vun der Temperatur op d'Spannungskorrosiounsrëssempfindlechkeet vun austeniteschem Edelstahl. coro. am Géigesaz zu. Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Waasserstoff-induzéiert verzögert Bruchverhalen vu verschiddenen héichfeste Befestigungsstähle (Kunming University of Science and Technology, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Spannungskorrosiounsmechanismus vun der GH4080A-Legierung fir Befestigungselementer.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).