Paldies, ka apmeklējāt vietni Nature.com. Jūsu izmantotajai pārlūkprogrammas versijai ir ierobežots CSS atbalsts. Lai nodrošinātu vislabāko pieredzi, iesakām izmantot atjauninātu pārlūkprogrammu (vai izslēgt saderības režīmu pārlūkprogrammā Internet Explorer). Tikmēr, lai nodrošinātu nepārtrauktu atbalstu, vietne tiks attēlota bez stiliem un JavaScript.
20MnTiB tērauds ir visplašāk izmantotais augstas stiprības skrūvju materiāls tērauda konstrukciju tiltiem manā valstī, un tā veiktspējai ir liela nozīme tiltu drošā ekspluatācijā. Pamatojoties uz atmosfēras vides izpēti Čuncjinā, šajā pētījumā tika izstrādāts korozijas risinājums, kas imitē Čuncjinas mitro klimatu, un veikti augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas testi, kas imitē Čuncjinas mitro klimatu. Tika pētīta temperatūras, pH vērtības un simulētā korozijas šķīduma koncentrācijas ietekme uz 20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas uzvedību.
20MnTiB tērauds ir visplašāk izmantotais augstas stiprības skrūvju materiāls tērauda konstrukciju tiltiem manā valstī, un tā veiktspējai ir liela nozīme tiltu drošā ekspluatācijā. Li et al. 1 pārbaudīja 20MnTiB tērauda, ​​ko parasti izmanto 10.9. klases augstas stiprības skrūvēs, īpašības augstā temperatūras diapazonā no 20 līdz 700 ℃ un ieguva sprieguma-deformācijas līkni, tecēšanas robežu, stiepes izturību, Janga moduli, pagarinājumu un izplešanās koeficientu. Zhang et al. 2, Hu et al. 3 u.c. veica ķīmiskā sastāva testus, mehānisko īpašību testus, mikrostruktūras testus, vītnes virsmas makroskopisko un mikroskopisko analīzi, un rezultāti liecina, ka galvenais augstas stiprības skrūvju lūzuma iemesls ir saistīts ar vītnes defektiem, un vītnes defektu rašanās. Liela sprieguma koncentrācija, plaisu gala sprieguma koncentrācija un atklāta gaisa korozijas apstākļi izraisa sprieguma korozijas plaisāšanu.
Augstas stiprības skrūves tērauda tiltiem parasti tiek izmantotas ilgstoši mitrā vidē. Tādi faktori kā augsts mitrums, augsta temperatūra un kaitīgu vielu nogulsnēšanās un absorbcija vidē var viegli izraisīt tērauda konstrukciju koroziju. Korozija var izraisīt augstas stiprības skrūvju šķērsgriezuma zudumu, kā rezultātā rodas daudzi defekti un plaisas. Un šie defekti un plaisas turpinās paplašināties, tādējādi samazinot augstas stiprības skrūvju kalpošanas laiku un pat izraisot to lūzumu. Līdz šim ir veikti daudzi pētījumi par vides korozijas ietekmi uz materiālu sprieguma korozijas veiktspēju. Catar et al.4 pētīja magnija sakausējumu ar dažādu alumīnija saturu sprieguma korozijas uzvedību skābā, sārmainā un neitrālā vidē, izmantojot lēnas deformācijas ātruma testu (SSRT). Abdel et al.5 pētīja Cu10Ni sakausējuma elektroķīmisko un sprieguma korozijas plaisāšanas uzvedību 3,5% NaCl šķīdumā dažādu sulfīdu jonu koncentrāciju klātbūtnē. Aghion et al.6 novērtēja liešanas magnija sakausējuma MRI230D korozijas veiktspēju 3,5% NaCl šķīdumā, izmantojot iegremdēšanas testu, sāls izsmidzināšanas testu, potenciodinamisko polarizācijas analīzi un SSRT. Zhang et al.7 pētīja sprieguma korozijas veiktspēju 9Cr martensīta tērauda korozijas uzvedību, izmantojot SSRT un tradicionālās elektroķīmiskās testēšanas metodes, un ieguva hlorīda jonu ietekmi uz martensīta tērauda statiskās korozijas uzvedību istabas temperatūrā. Chen et al.8 pētīja X70 tērauda sprieguma korozijas uzvedību un plaisāšanas mehānismu simulētā jūras dūņu šķīdumā, kas satur SRB, dažādās temperatūrās, izmantojot SSRT. Liu et al.9 izmantoja SSRT, lai pētītu temperatūras un stiepes deformācijas ātruma ietekmi uz 00Cr21Ni14Mn5Mo2N austenīta nerūsējošā tērauda jūras ūdens sprieguma korozijas izturību. Rezultāti liecina, ka temperatūrai 35–65 ℃ diapazonā nav būtiskas ietekmes uz nerūsējošā tērauda sprieguma korozijas uzvedību. Lu et al. 10 novērtēja paraugu ar dažādu stiepes izturības pakāpju aizkavēto lūzuma jutību, izmantojot pašslodzes aizkavētās lūzuma testu un SSRT. Tiek ieteikts, ka 20MnTiB tērauda un 35VB tērauda augstas stiprības skrūvju stiepes izturība jākontrolē 1040–1190 MPa robežās. Tomēr lielākajā daļā šo pētījumu korozīvās vides simulēšanai pamatā tiek izmantots vienkāršs 3,5 % NaCl šķīdums, savukārt augstas stiprības skrūvju faktiskā lietošanas vide ir sarežģītāka un tai ir daudz ietekmējošu faktoru, piemēram, skrūves pH vērtība. Ananya et al. 11 pētīja vides parametru un materiālu ietekmi korozīvā vidē uz dupleksa nerūsējošā tērauda koroziju un sprieguma korozijas plaisāšanu. Sunada et al. 12 veica istabas temperatūras sprieguma korozijas plaisāšanas testus SUS304 tēraudam ūdens šķīdumos, kas satur H2SO4 (0–5,5 kmol/m-3) un NaCl (0–4,5 kmol/m-3). Tika pētīta arī H2SO4 un NaCl ietekme uz SUS304 tērauda korozijas veidiem. Merwe et al.13 izmantoja SSRT, lai pētītu velmēšanas virziena, temperatūras, CO2/CO koncentrācijas, gāzes spiediena un korozijas laika ietekmi uz A516 spiedtvertņu tērauda sprieguma korozijas uzņēmību. Izmantojot NS4 šķīdumu kā gruntsūdeņu simulācijas šķīdumu, Ibrahim et al.14 pētīja tādu vides parametru kā bikarbonāta jonu (HCO3) koncentrācijas, pH un temperatūras ietekmi uz API-X100 cauruļvadu tērauda sprieguma korozijas plaisāšanu pēc pārklājuma noņemšanas. Shan et al. 15 pētīja austenīta nerūsējošā tērauda 00Cr18Ni10 sprieguma korozijas plaisāšanas jutības variācijas likumu atkarībā no temperatūras dažādos temperatūras apstākļos (30–250 ℃) melnā ūdens vidē simulētā ogļu-ūdeņraža iekārtā, izmantojot SSRT. Han et al.16 raksturoja augstas stiprības skrūvju paraugu ūdeņraža trausluma jutību, izmantojot pašslodzes aizkavētas lūzuma testu un SSRT. Zhao17 pētīja pH, SO42- un Cl-1 ietekmi uz GH4080A sakausējuma sprieguma korozijas uzvedību, izmantojot SSRT. Rezultāti liecina, ka jo zemāka pH vērtība, jo sliktāka ir GH4080A sakausējuma sprieguma korozijas izturība. Tam ir acīmredzama sprieguma korozijas jutība pret Cl-1, un tas nav jutīgs pret SO42- jonu vidi istabas temperatūrā. Tomēr ir maz pētījumu par vides korozijas ietekmi uz 20MnTiB tērauda augstas stiprības skrūvēm.
Lai noskaidrotu tiltos izmantoto augstas stiprības skrūvju bojājumu cēloņus, autors ir veicis virkni pētījumu. Tika atlasīti augstas stiprības skrūvju paraugi, un šo paraugu bojājumu iemesli tika apspriesti no ķīmiskā sastāva, lūzuma mikroskopiskās morfoloģijas, metalogrāfiskās struktūras un mehānisko īpašību analīzes viedokļa19, 20. Pamatojoties uz atmosfēras vides pētījumiem Čuncjinā pēdējos gados, ir izstrādāta korozijas shēma, kas imitē Čuncjinas mitro klimatu. Tika veikti augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas eksperimenti, elektroķīmiskās korozijas eksperimenti un korozijas noguruma eksperimenti Čuncjinas simulētajā mitrajā klimatā. Šajā pētījumā tika pētīta temperatūras, pH vērtības un simulētā korozijas šķīduma koncentrācijas ietekme uz 20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas uzvedību, izmantojot mehānisko īpašību testus, lūzuma makroskopisko un mikroskopisko analīzi, kā arī virsmas korozijas produktus.
Čuncjina atrodas Ķīnas dienvidrietumos, Jandzi upes augštecē, un tajā valda mitrs subtropu musonu klimats. Gada vidējā temperatūra ir 16–18 °C, gada vidējais relatīvais gaisa mitrums lielākoties ir 70–80 %, gada saules spīdēšanas stundas ir 1000–1400 stundas, un saules spīdēšanas procentuālā daļa ir tikai 25–35 %.
Saskaņā ar ziņojumiem par saules spīdēšanu un apkārtējās vides temperatūru Čuncjinā no 2015. līdz 2018. gadam, vidējā diennakts temperatūra Čuncjinā ir no 17 °C līdz pat 23 °C. Augstākā temperatūra uz Čaotiaņmeņas tilta Čuncjinā var sasniegt 50 °C °C21,22. Tāpēc sprieguma korozijas testa temperatūras līmeņi tika noteikti 25 °C un 50 °C robežās.
Simulētā korozijas šķīduma pH vērtība tieši nosaka H+ daudzumu, taču tas nenozīmē, ka, jo zemāka ir pH vērtība, jo vieglāk notiek korozija. pH ietekme uz rezultātiem atšķirsies atkarībā no materiāliem un šķīdumiem. Lai labāk izpētītu simulētā korozijas šķīduma ietekmi uz augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas veiktspēju, sprieguma korozijas eksperimentu pH vērtības tika noteiktas 3,5, 5,5 un 7,5 vērtībās, pamatojoties uz literatūras pētījumiem23 un gada lietus ūdens pH diapazonu Čuncjinā no 2010. līdz 2018. gadam.
Jo augstāka ir simulētā korozijas šķīduma koncentrācija, jo lielāks jonu saturs simulētajā korozijas šķīdumā un jo lielāka ietekme uz materiāla īpašībām. Lai pētītu simulētā korozijas šķīduma koncentrācijas ietekmi uz augstas stiprības skrūvju sprieguma koroziju, tika veikts mākslīgais laboratorijas paātrinātais korozijas tests, un simulētā korozijas šķīduma koncentrācija tika iestatīta uz 4. līmeni bez korozijas, kas bija sākotnējā simulētā korozijas šķīduma koncentrācija (1×), 20 × sākotnējā simulētā korozijas šķīduma koncentrācija (20 ×) un 200 × sākotnējā simulētā korozijas šķīduma koncentrācija (200 ×).
Vide ar temperatūru 25 ℃, pH vērtību 5,5 un sākotnējā simulētā korozijas šķīduma koncentrāciju ir vistuvākā tiltu augstas stiprības skrūvju faktiskajiem lietošanas apstākļiem. Tomēr, lai paātrinātu korozijas testa procesu, par atsauces kontroles grupu tika noteikti eksperimentālie apstākļi ar temperatūru 25 °C, pH 5,5 un koncentrāciju 200 × sākotnējais simulētais korozijas šķīdums. Pētot simulētā korozijas šķīduma temperatūras, koncentrācijas vai pH vērtības ietekmi uz augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas veiktspēju, citi faktori palika nemainīgi, kas tika izmantots kā atsauces kontroles grupas eksperimentālais līmenis.
Saskaņā ar Čuncjinas pašvaldības Ekoloģijas un vides biroja 2010.–2018. gada atmosfēras vides kvalitātes instruktāžu un atsaucoties uz Zhang24 un citos Čuncjinā ziņotajos literatūras avotos norādītajām nokrišņu sastāvdaļām, tika izstrādāts simulēts korozijas risinājums, kas balstīts uz SO42- koncentrācijas palielināšanu. Nokrišņu sastāvs Čuncjinas galvenajā pilsētas teritorijā 2017. gadā. Simulētā korozijas šķīduma sastāvs ir parādīts 1. tabulā:
Simulētā korozijas šķīdums tiek sagatavots ar ķīmiskās jonu koncentrācijas līdzsvarošanas metodi, izmantojot analītiskos reaģentus un destilētu ūdeni. Simulētā korozijas šķīduma pH vērtība tika noregulēta ar precīzijas pH metru, slāpekļskābes šķīdumu un nātrija hidroksīda šķīdumu.
Lai simulētu mitro klimatu Čuncjinā, sāls izsmidzināšanas testeris ir īpaši modificēts un konstruēts25. Kā parādīts 1. attēlā, eksperimentālajai iekārtai ir divas sistēmas: sāls izsmidzināšanas sistēma un apgaismojuma sistēma. Sāls izsmidzināšanas sistēma ir eksperimentālās iekārtas galvenā funkcija, kas sastāv no vadības daļas, izsmidzināšanas daļas un indukcijas daļas. Izsmidzināšanas daļas funkcija ir iesūknēt sāls miglu testa kamerā, izmantojot gaisa kompresoru. Indukcijas daļa sastāv no temperatūras mērīšanas elementiem, kas uztver temperatūru testa kamerā. Vadības daļa sastāv no mikrodatora, kas savieno izsmidzināšanas daļu un indukcijas daļu, lai kontrolētu visu eksperimentālo procesu. Apgaismojuma sistēma ir uzstādīta sāls izsmidzināšanas testa kamerā, lai simulētu saules gaismu. Apgaismojuma sistēma sastāv no infrasarkanajām lampām un laika regulatora. Vienlaikus sāls izsmidzināšanas testa kamerā ir uzstādīts temperatūras sensors, lai reāllaikā uzraudzītu temperatūru ap paraugu.
Sprieguma korozijas paraugi pastāvīgas slodzes apstākļos tika apstrādāti saskaņā ar NACETM0177-2005 (Metālu sulfīdu sprieguma plaisāšanas un sprieguma korozijas plaisāšanas izturības laboratorijas testēšana H2S vidē). Sprieguma korozijas paraugi vispirms tika notīrīti ar acetonu un ultraskaņas mehānisko tīrīšanu, lai noņemtu eļļas atlikumus, pēc tam dehidrēti ar spirtu un žāvēti cepeškrāsnī. Pēc tam tīros paraugus ievietoja sāls izsmidzināšanas testa ierīces testa kamerā, lai simulētu korozijas situāciju Čuncjinas mitrā klimata vidē. Saskaņā ar standartu NACETM0177-2005 un sāls izsmidzināšanas testa standartu GB/T 10,125-2012, šajā pētījumā pastāvīgas slodzes sprieguma korozijas testa laiks ir vienādi noteikts kā 168 stundas. Stiepes testi tika veikti korozijas paraugiem dažādos korozijas apstākļos, izmantojot universālo stiepes pārbaudes iekārtu MTS-810, un tika analizētas to mehāniskās īpašības un lūzuma korozijas morfoloģija.
1. attēlā parādīta augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas paraugu virsmas korozijas makro- un mikromorfoloģija dažādos korozijas apstākļos, attiecīgi 2. un 3. punktā.
20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas paraugu makroskopiskā morfoloģija dažādās simulētās korozijas vidēs: (a) bez korozijas; (b) 1 reizi; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
20MnTiB augstas stiprības skrūvju korozijas produktu mikromorfoloģija dažādās simulētās korozijas vidēs (100×): (a) 1 reizi; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
No 2.a attēla var redzēt, ka nekorodējuša augstas stiprības skrūves parauga virsmai ir spilgts metālisks spīdums bez acīmredzamas korozijas. Tomēr sākotnējā simulētā korozijas šķīduma apstākļos (2.b attēls) parauga virsma bija daļēji pārklāta ar dzeltenbrūniem un brūnsarkaniem korozijas produktiem, un dažās virsmas vietās joprojām bija redzams metālisks spīdums, kas norāda, ka tikai dažas parauga virsmas vietas bija nedaudz korodējušas, un simulētajam korozijas šķīdumam nebija nekādas ietekmes uz parauga virsmu. Materiāla īpašībām ir maza ietekme. Tomēr, ja simulētā korozijas šķīduma koncentrācija ir 20 × lielāka nekā sākotnējā, (2.c att.) augstas stiprības skrūves parauga virsma ir pilnībā pārklāta ar lielu daudzumu dzeltenbrūnu korozijas produktu un nelielu daudzumu brūnsarkanu korozijas produktu. Nav konstatēts acīmredzams metālisks spīdums, un substrāta virsmas tuvumā ir neliels daudzums brūnmelnu korozijas produktu. Un, ja simulētā korozijas šķīduma koncentrācija ir 200 × lielāka nekā sākotnējā, (2.d att.) parauga virsma ir pilnībā pārklāta ar brūniem korozijas produktiem, un dažās vietās parādās brūnmelni korozijas produkti.
Samazinoties pH līmenim līdz 3,5 (2.e att.), paraugu virsmā visvairāk bija dzeltenbrūnu korozijas produktu, un daži no korozijas produktiem bija atlobījušies.
2.g attēlā redzams, ka, temperatūrai paaugstinoties līdz 50 °C, brūnsarkano korozijas produktu saturs uz parauga virsmas strauji samazinās, savukārt spilgti brūnie korozijas produkti klāj parauga virsmu lielā platībā. Korozijas produktu slānis ir relatīvi irdens, un daži brūnmelnie produkti ir nolobījušies.
Kā parādīts 3. attēlā, dažādās korozijas vidēs korozijas produkti uz 20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas paraugu virsmas ir acīmredzami delaminēti, un korozijas slāņa biezums palielinās, palielinoties simulētā korozijas šķīduma koncentrācijai. Sākotnējā simulētā korozijas šķīduma apstākļos (3.a att.) korozijas produktus uz parauga virsmas var iedalīt divos slāņos: ārējais korozijas produktu slānis ir vienmērīgi sadalīts, bet parādās liels skaits plaisu; iekšējais slānis ir irdens korozijas produktu kopums. 20 × sākotnējās simulētā korozijas šķīduma koncentrācijas apstākļos (3.b att.) korozijas slāni uz parauga virsmas var iedalīt trīs slāņos: ārējais slānis galvenokārt sastāv no izkliedētiem korozijas produktu kopumiem, kas ir irdeni un poraini, un tiem nav labas aizsardzības īpašības; vidējais slānis ir vienmērīgs korozijas produktu slānis, bet ir acīmredzamas plaisas, un korozijas joni var izkļūt cauri plaisām un erodēt substrātu. Iekšējais slānis ir blīvs korozijas produkta slānis bez acīmredzamām plaisām, kam ir laba aizsargājoša iedarbība uz substrātu. Saskaņā ar 200 × sākotnējās simulētās korozijas šķīduma koncentrācijas apstākļiem (3.c attēls), korozijas slāni uz parauga virsmas var iedalīt trīs slāņos: ārējais slānis ir plāns un vienmērīgs korozijas produkta slānis; vidējais slānis galvenokārt ir ziedlapiņas formas un pārslas formas korozija. Iekšējais slānis ir blīvs korozijas produkta slānis bez acīmredzamām plaisām un caurumiem, kam ir laba aizsargājoša iedarbība uz substrātu.
No 3.d attēla var redzēt, ka simulētajā korozijas vidē ar pH 3,5 uz 20MnTiB augstas stiprības skrūves parauga virsmas ir liels skaits flokulantu vai adatai līdzīgu korozijas produktu. Tiek pieņemts, ka šie korozijas produkti galvenokārt ir γ-FeOOH un neliels daudzums α-FeOOH, kas savīti26, un korozijas slānī ir acīmredzamas plaisas.
No 3.f attēla var redzēt, ka, temperatūrai paaugstinoties līdz 50 °C, korozijas slāņa struktūrā netika konstatēts acīmredzams blīvs iekšējais rūsas slānis, kas norāda, ka 50 °C temperatūrā starp korozijas slāņiem bija spraugas, kuru dēļ substrāts nebija pilnībā pārklāts ar korozijas produktiem. Nodrošina aizsardzību pret paaugstinātu substrāta korozijas tendenci.
Augstas stiprības skrūvju mehāniskās īpašības pastāvīgas slodzes sprieguma korozijas apstākļos dažādās korozīvās vidēs ir parādītas 2. tabulā:
No 2. tabulas var redzēt, ka 20MnTiB augstas stiprības skrūvju paraugu mehāniskās īpašības joprojām atbilst standarta prasībām pēc sausā-mitrā cikla paātrinātas korozijas testa dažādās simulētās korozijas vidēs, taču salīdzinājumā ar nekorodētajiem paraugiem ir zināmi bojājumi. Sākotnējā simulētā korozijas šķīduma koncentrācijā parauga mehāniskās īpašības būtiski nemainījās, bet simulētā šķīduma 20× vai 200× koncentrācijā parauga pagarinājums ievērojami samazinājās. Mehāniskās īpašības ir līdzīgas 20× un 200× sākotnējo simulēto korozijas šķīdumu koncentrācijās. Kad simulētā korozijas šķīduma pH vērtība samazinājās līdz 3,5, paraugu stiepes izturība un pagarinājums ievērojami samazinājās. Kad temperatūra paaugstinās līdz 50 °C, stiepes izturība un pagarinājums ievērojami samazinās, un laukuma saraušanās ātrums ir ļoti tuvs standarta vērtībai.
20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas paraugu lūzuma morfoloģija dažādās korozijas vidēs ir parādīta 4. attēlā, kas ir lūzuma makromorfoloģija, šķiedru zona lūzuma centrā, bīdes saskarnes mikromorfoloģiskā mala un parauga virsma.
20MnTiB augstas stiprības skrūvju paraugu makroskopiskās un mikroskopiskās lūzuma morfoloģijas dažādās simulētās korozijas vidēs (500×): (a) bez korozijas; (b) 1 reizi; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
No 4. attēla var redzēt, ka 20MnTiB augstas stiprības skrūvju sprieguma korozijas parauga lūzums dažādās simulētās korozijas vidēs veido tipisku kausa-konusa lūzumu. Salīdzinot ar nekorodējušu paraugu (4.a att.), šķiedru laukuma plaisas centrālā daļa ir relatīvi maza, bīdes lūpas laukums ir lielāks. Tas liecina, ka materiāla mehāniskās īpašības pēc korozijas ir ievērojami bojātas. Palielinoties simulētā korozijas šķīduma koncentrācijai, šķiedras laukumā lūzuma centrā palielinājās bedres, un parādījās acīmredzamas plīsuma šuves. Kad koncentrācija palielinājās līdz 20 reizēm salīdzinājumā ar sākotnējo simulēto korozijas šķīdumu, saskarnē starp bīdes lūpas malu un parauga virsmu parādījās acīmredzamas korozijas bedres, un uz parauga virsmas bija daudz korozijas produktu.
No 3.d attēla var secināt, ka parauga virsmas korozijas slānī ir acīmredzamas plaisas, kurām nav labas aizsargājošas iedarbības uz matricu. Simulētajā korozijas šķīdumā ar pH 3,5 (4.e attēls) parauga virsma ir stipri korodējusi, un centrālā šķiedras zona ir acīmredzami maza. Šķiedras zonas centrā ir liels skaits neregulāru plīsumu šuvju. Palielinoties simulētā korozijas šķīduma pH vērtībai, plīsuma zona šķiedras zonā lūzuma centrā samazinās, pakāpeniski samazinās bedre un arī bedres dziļums pakāpeniski samazinās.
Kad temperatūra paaugstinājās līdz 50 °C (4.g att.), parauga lūzuma bīdes lūpas laukums bija vislielākais, centrālās šķiedras laukuma bedres ievērojami palielinājās, palielinājās arī bedres dziļums, un palielinājās saskarne starp bīdes lūpas malu un parauga virsmu. Korozijas produktu un bedru daudzums palielinājās, kas apstiprināja substrāta korozijas padziļināšanās tendenci, kas atspoguļota 3.f attēlā.
Korozijas šķīduma pH vērtība var nedaudz bojāt 20MnTiB augstas stiprības skrūvju mehāniskās īpašības, taču šī ietekme nav būtiska. Korozijas šķīdumā ar pH 3,5 parauga virsmā ir izkliedēts liels skaits flokulantu vai adatas formas korozijas produktu, un korozijas slānī ir acīmredzamas plaisas, kas nevar nodrošināt labu substrāta aizsardzību. Parauga lūzuma mikroskopiskajā morfoloģijā ir acīmredzamas korozijas bedres un liels skaits korozijas produktu. Tas liecina, ka skābā vidē parauga spēja pretoties deformācijai ar ārēju spēku ir ievērojami samazināta, un materiāla sprieguma korozijas tendence ir ievērojami palielinājusies.
Sākotnējam simulētajam korozijas šķīdumam bija maza ietekme uz augstas stiprības skrūvju paraugu mehāniskajām īpašībām, bet, tā kā simulētā korozijas šķīduma koncentrācija palielinājās līdz 20 reizēm salīdzinājumā ar sākotnējo simulētā korozijas šķīduma koncentrāciju, paraugu mehāniskās īpašības tika ievērojami bojātas, un lūzuma mikrostruktūrā bija redzama korozija, bedres, sekundāras plaisas un daudz korozijas produktu. Kad simulētā korozijas šķīduma koncentrācija tika palielināta no 20 reizēm līdz 200 reizēm salīdzinājumā ar sākotnējo simulētā korozijas šķīduma koncentrāciju, korozijas šķīduma koncentrācijas ietekme uz materiāla mehāniskajām īpašībām tika vājināta.
Kad simulētā korozijas temperatūra ir 25 ℃, 20MnTiB augstas stiprības skrūvju paraugu tecēšanas robeža un stiepes izturība daudz nemainās, salīdzinot ar nekorodētiem paraugiem. Tomēr simulētās korozijas vides temperatūrā 50 °C parauga stiepes izturība un pagarinājums ievērojami samazinājās, šķērsgriezuma saraušanās ātrums bija tuvu standarta vērtībai, lūzuma bīdes lūpa bija vislielākā, un centrālajā šķiedras zonā bija iedobumi. Ievērojami palielinājās bedres dziļums, palielinājās korozijas produkti un korozijas bedres. Tas parāda, ka temperatūras sinerģiskajai korozijas videi ir liela ietekme uz augstas stiprības skrūvju mehāniskajām īpašībām, kas nav acīmredzama istabas temperatūrā, bet ir nozīmīgāka, kad temperatūra sasniedz 50 °C.
Pēc iekštelpu paātrinātas korozijas testa, kas imitēja atmosfēras vidi Čuncjinā, 20MnTiB augstas stiprības skrūvju stiepes izturība, tecēšanas robeža, pagarinājums un citi parametri samazinājās, un radās acīmredzami sprieguma bojājumi. Tā kā materiāls ir pakļauts spriegumam, radīsies ievērojama lokalizēta korozijas paātrinājuma parādība. Un sprieguma koncentrācijas un korozijas bedru kombinētās ietekmes dēļ ir viegli radīt acīmredzamus plastmasas bojājumus augstas stiprības skrūvēm, samazināt spēju pretoties deformācijai ārējo spēku ietekmē un palielināt sprieguma korozijas tendenci.
Li, G., Li, M., Yin, Y. un Jiang, S. Eksperimentāls pētījums par augstas stiprības skrūvju, kas izgatavotas no 20MnTiB tērauda, ​​īpašībām paaugstinātā temperatūrā. jaw. Civil engineering. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. un Yang, Q. 20MnTiB tērauda augstas stiprības skrūvju lūzuma-avārijas analīze sliedēm. Termiskā apstrāde. Metāls. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. un Altun, H. Mg-Al-Zn sakausējumu sprieguma korozijas plaisāšanas uzvedība dažādos pH apstākļos, izmantojot SSRT metodi. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al. Glicīna ietekme uz Cu10Ni sakausējuma elektroķīmisko un sprieguma korozijas plaisāšanas uzvedību sulfīdu piesārņotā sālsūdenī. Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. un Lulu, N. Magnija sakausējuma MRI230D korozijas īpašības Mg(OH)2 piesātinātā 3,5 % NaCl šķīdumā. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. un Preet, MS. Hlorīda jonu ietekme uz 9Cr martensīta tērauda statiskās un sprieguma korozijas uzvedību.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. un Song, B. SRB un temperatūras sinerģiskā ietekme uz X70 tērauda sprieguma korozijas plaisāšanu mākslīgā jūras dūņu šķīdumā. J. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. un Yang, S. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N nerūsējošā tērauda sprieguma korozijas uzvedība jūras ūdenī. Fizika. Nokārtojiet eksāmenu. Pārbaudes darbs. 36, 1.–5. lpp. (2018).
Lu, C. Tiltu augstas stiprības skrūvju aizkavētas lūzuma pētījums.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Dupleksa nerūsējošā tērauda sprieguma korozijas plaisāšana kodīgos šķīdumos. Doktora disertācija, Atlanta, Džordžijas štats, ASV: Džordžijas Tehnoloģiju institūts 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. un Sugimoto, K. H2SO4 un naci koncentrāciju ietekme uz SUS304 nerūsējošā tērauda sprieguma korozijas plaisāšanu H2SO4-NaCl ūdens šķīdumā. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Vides un materiālu ietekme uz tērauda sprieguma korozijas plaisāšanu H2O/CO/CO2 šķīdumā. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1.–13. lpp. (2012).
Ibrahim, M. un Akram A. Bikarbonāta, temperatūras un pH ietekme uz API-X100 cauruļvada tērauda pasivāciju simulētā gruntsūdeņu šķīdumā. IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. un Qu, D. Temperatūras ietekme uz austenīta nerūsējošā tērauda uzņēmību pret sprieguma korozijas plaisāšanu.coro.be opposition to.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Vairāku augstas stiprības stiprinājumu tēraudu ūdeņraža izraisīta aizkavēta lūzuma uzvedība (Kunmingas Zinātnes un tehnoloģijas universitāte, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. un Zhang, M. GH4080A sakausējuma sprieguma korozijas mehānisms stiprinājumiem.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).