Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina usaidizi mdogo kwa CSS. Kwa matumizi bora, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime hali ya utangamano katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Chuma cha 20MnTiB ndicho nyenzo ya boliti zenye nguvu nyingi zinazotumika sana kwa madaraja ya muundo wa chuma katika nchi yangu, na utendaji wake ni muhimu sana kwa uendeshaji salama wa madaraja. Kulingana na uchunguzi wa mazingira ya angahewa huko Chongqing, utafiti huu ulibuni suluhisho la kutu linaloiga hali ya hewa yenye unyevunyevu ya Chongqing, na kufanya majaribio ya kutu ya mkazo ya boliti zenye nguvu nyingi zinazoiga hali ya hewa yenye unyevunyevu ya Chongqing. Athari za halijoto, thamani ya pH na mkusanyiko wa suluhisho la kutu ulioiga kwenye tabia ya kutu ya mkazo ya boliti zenye nguvu nyingi za 20MnTiB zilisomwa.
Chuma cha 20MnTiB ndicho nyenzo ya boliti yenye nguvu nyingi inayotumika sana kwa madaraja ya muundo wa chuma katika nchi yangu, na utendaji wake ni muhimu sana kwa uendeshaji salama wa madaraja. Li et al. 1 walijaribu sifa za chuma cha 20MnTiB kinachotumika sana katika boliti zenye nguvu nyingi za daraja la 10.9 katika kiwango cha juu cha joto cha 20~700 ℃, na wakapata mkunjo wa mkazo, nguvu ya mavuno, nguvu ya mvutano, moduli ya Young, na urefu. na mgawo wa upanuzi. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, nk, kupitia upimaji wa muundo wa kemikali, upimaji wa sifa za mitambo, upimaji wa muundo mdogo, uchambuzi wa macroscopic na microscopic wa uso wa uzi, na matokeo yanaonyesha kuwa sababu kuu ya kuvunjika kwa boliti zenye nguvu nyingi inahusiana na kasoro za uzi, na kutokea kwa kasoro za uzi. Viwango vikubwa vya mkazo, viwango vya mkazo wa ncha ya nyufa na hali ya kutu ya hewa wazi vyote husababisha kupasuka kwa kutu ya mkazo.
Boliti zenye nguvu nyingi kwa ajili ya madaraja ya chuma kwa kawaida hutumika kwa muda mrefu katika mazingira yenye unyevunyevu. Mambo kama vile unyevunyevu mwingi, halijoto ya juu, na mchanga na ufyonzaji wa vitu vyenye madhara katika mazingira yanaweza kusababisha kutu kwa urahisi kwa miundo ya chuma. Kutu kunaweza kusababisha upotevu wa sehemu nzima ya boliti zenye nguvu nyingi, na kusababisha kasoro na nyufa nyingi. Na kasoro na nyufa hizi zitaendelea kupanuka, na hivyo kupunguza maisha ya boliti zenye nguvu nyingi na hata kuzisababisha kuvunjika. Hadi sasa, kuna tafiti nyingi kuhusu athari ya kutu kwa mazingira kwenye utendaji wa kutu kwa msongo wa vifaa. Catar et al4 walichunguza tabia ya kutu kwa msongo wa aloi za magnesiamu zenye maudhui tofauti ya alumini katika mazingira ya asidi, alkali na yasiyoegemea upande wowote kwa kupima kiwango cha msongo wa polepole (SSRT). Abdel et al.5 walisoma tabia ya kupasuka kwa electrochemical na stress corruption ya aloi ya Cu10Ni katika 3.5% NaCl myeyusho mbele ya viwango tofauti vya ioni za sulfidi. Aghion et al.6 walitathmini utendaji wa kutu wa die-cast magnesium alloy MRI230D katika 3.5% NaCl myeyusho kwa mtihani wa kuzamisha, mtihani wa kunyunyizia chumvi, uchambuzi wa potentiodynamic polarization na SSRT.Zhang na wenzake.7 walisoma tabia ya kutu ya mkazo ya chuma cha martensitic cha 9Cr kwa kutumia SSRT na mbinu za jadi za upimaji wa kielektroniki, na kupata athari ya ioni za kloridi kwenye tabia ya kutu tuli ya chuma cha martensitic kwenye halijoto ya kawaida. Chen na wenzake.8 walichunguza tabia ya kutu ya mkazo na utaratibu wa kupasuka kwa chuma cha X70 katika myeyusho wa matope ya baharini ulioigwa ulio na SRB katika halijoto tofauti na SSRT. Liu na wenzake.9 walitumia SSRT kusoma athari ya halijoto na kiwango cha mkazo wa mvutano kwenye upinzani wa kutu ya mkazo wa maji ya bahari wa chuma cha pua cha austenitic cha 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Matokeo yanaonyesha kuwa halijoto katika kiwango cha 35~65℃ haina athari kubwa kwenye tabia ya kutu ya mkazo ya chuma cha pua.Lu na wenzake. 10 ilitathmini uwezekano wa kuvunjika kwa sampuli zenye viwango tofauti vya nguvu ya mvutano kwa kutumia jaribio la kuvunjika kwa mzigo uliokufa na SSRT. Inapendekezwa kuwa nguvu ya mvutano ya boliti za chuma za 20MnTiB na boliti za chuma za 35VB zenye nguvu ya juu zinapaswa kudhibitiwa kwa 1040-1190MPa. Hata hivyo, tafiti nyingi hizi kimsingi hutumia suluhisho rahisi la NaCl la 3.5% kuiga mazingira ya babuzi, huku mazingira halisi ya matumizi ya boliti zenye nguvu ya juu ni changamano zaidi na yana mambo mengi yanayoathiri, kama vile thamani ya pH ya boliti. Ananya et al. 11 walisoma athari za vigezo vya mazingira na vifaa katika hali ya babuzi kwenye kutu na kupasuka kwa kutu kwa mkazo kwa vyuma vya pua vya duplex. Sunada et al. 12 walifanya majaribio ya kupasuka kwa kutu kwa mkazo wa halijoto ya chumba kwenye chuma cha SUS304 katika myeyusho ya maji yenye H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) na NaCl (0-4.5 kmol/m-3). Athari za H2SO4 na NaCl kwenye aina za kutu za chuma cha SUS304 pia zilisomwa. Merwe et al.13 walitumia SSRT kusoma athari za mwelekeo unaozunguka, halijoto, mkusanyiko wa CO2/CO2, shinikizo la gesi na muda wa kutu kwenye uwezekano wa kutu kwa mkazo wa chuma cha chombo cha shinikizo la A516. Kwa kutumia myeyusho wa NS4 kama myeyusho wa kuiga maji ya ardhini, Ibrahim et al. 14 walichunguza athari za vigezo vya mazingira kama vile mkusanyiko wa ioni za bikaboneti (HCO), pH na halijoto kwenye kupasuka kwa kutu kwa mkazo kwa chuma cha bomba la API-X100 baada ya kuondoa mipako. Shan et al. 15 walisoma sheria ya tofauti ya uwezekano wa kupasuka kwa kutu kwa msongo wa mawazo kwa chuma cha pua cha austenitic 00Cr18Ni10 chenye halijoto chini ya hali tofauti za joto (30~250℃) chini ya hali ya kati ya maji nyeusi katika kiwanda cha makaa ya mawe kilichoigwa kutoka kwa hidrojeni na SSRT.Han et al.16 walibainisha uwezekano wa kuganda kwa hidrojeni kwa sampuli za boliti zenye nguvu nyingi kwa kutumia jaribio la kuvunjika kwa mzigo uliochelewa na SSRT.Zhao17 walisoma athari za pH, SO42-, Cl-1 kwenye tabia ya kutu kwa msongo wa mawazo ya aloi ya GH4080A na SSRT. Matokeo yanaonyesha kwamba thamani ya pH inapopungua, ndivyo upinzani wa kutu kwa msongo wa mawazo wa aloi ya GH4080A unavyozidi kuwa mbaya.Ina unyeti dhahiri wa kutu kwa msongo wa mawazo kwa Cl-1, na hainyeti kwa kati ya ioni ya SO42 kwenye joto la kawaida.Hata hivyo, kuna tafiti chache kuhusu athari ya kutu kwa mazingira kwenye boliti zenye nguvu nyingi za chuma cha 20MnTiB.
Ili kujua sababu za kushindwa kwa boliti zenye nguvu nyingi zinazotumika kwenye madaraja, mwandishi amefanya mfululizo wa tafiti. Sampuli za boliti zenye nguvu nyingi zilichaguliwa, na sababu za kushindwa kwa sampuli hizi zilijadiliwa kutoka kwa mitazamo ya utungaji wa kemikali, mofolojia ya fracture microscopic, muundo wa metallographic na uchambuzi wa sifa za mitambo19, 20. Kulingana na uchunguzi wa mazingira ya angahewa huko Chongqing katika miaka ya hivi karibuni, mpango wa kutu unaoiga hali ya hewa yenye unyevunyevu ya Chongqing umeundwa. Majaribio ya kutu ya mkazo, majaribio ya kutu ya kielektroniki na majaribio ya uchovu wa kutu ya boliti zenye nguvu nyingi katika hali ya hewa yenye unyevunyevu iliyoigwa ya Chongqing yalifanyika. Katika utafiti huu, athari za halijoto, thamani ya pH na mkusanyiko wa suluhisho la kutu iliyoigwa kwenye tabia ya kutu ya mkazo ya boliti zenye nguvu nyingi za 20MnTiB zilichunguzwa kupitia vipimo vya sifa za mitambo, uchambuzi wa macroscopic na microscopic wa fracture, na bidhaa za kutu ya uso.
Chongqing iko kusini-magharibi mwa China, sehemu za juu za Mto Yangtze, na ina hali ya hewa ya mvua ya kitropiki yenye unyevunyevu. Joto la wastani la kila mwaka ni 16-18°C, wastani wa unyevunyevu wa kila mwaka ni zaidi ya 70-80%, saa za jua za kila mwaka ni 1000-1400 saa, na asilimia ya jua ni 25-35% tu.
Kulingana na ripoti zinazohusiana na mwanga wa jua na halijoto ya kawaida huko Chongqing kuanzia 2015 hadi 2018, wastani wa halijoto ya kila siku huko Chongqing ni chini kama 17°C na juu kama 23°C. Halijoto ya juu zaidi kwenye sehemu ya daraja la Daraja la Chaotianmen huko Chongqing inaweza kufikia 50°C °C21,22. Kwa hivyo, viwango vya halijoto vya jaribio la kutu ya mkazo viliwekwa katika 25°C na 50°C.
Thamani ya pH ya suluhisho la kutu linaloigwa huamua moja kwa moja kiasi cha H+, lakini haimaanishi kwamba kadiri thamani ya pH inavyopungua, ndivyo kutu inavyotokea kwa urahisi zaidi. Athari ya pH kwenye matokeo itatofautiana kwa vifaa na suluhisho tofauti. Ili kusoma vyema athari ya suluhisho la kutu linaloigwa kwenye utendaji wa kutu wa mkazo wa boliti zenye nguvu nyingi, thamani za pH za majaribio ya kutu ya mkazo ziliwekwa kuwa 3.5, 5.5 na 7.5 pamoja na utafiti wa fasihi23 na kiwango cha pH cha maji ya mvua ya kila mwaka huko Chongqing.2010 hadi 2018.
Kadiri mkusanyiko wa suluhisho la kutu linaloigwa unavyoongezeka, ndivyo kiwango cha ioni zaidi katika suluhisho la kutu linaloigwa kinavyoongezeka, na ndivyo ushawishi unavyoongezeka kwenye sifa za nyenzo. Ili kusoma athari ya mkusanyiko wa suluhisho la kutu linaloigwa kwenye kutu ya mkazo wa boliti zenye nguvu nyingi, jaribio la kutu lililoharakishwa na maabara bandia liligunduliwa, na mkusanyiko wa suluhisho la kutu linaloigwa uliwekwa kwenye kiwango cha 4 bila kutu, ambazo zilikuwa mkusanyiko wa awali wa suluhisho la kutu linaloigwa (1×), mkusanyiko wa awali wa suluhisho la kutu linaloigwa (20 ×) na mkusanyiko wa awali wa 200 × wa suluhisho la kutu linaloigwa (200 ×).
Mazingira yenye halijoto ya 25°C, thamani ya pH ya 5.5, na mkusanyiko wa suluhisho asilia la kutu lililoigwa ndio karibu zaidi na hali halisi ya matumizi ya boliti zenye nguvu nyingi kwa madaraja. Hata hivyo, ili kuharakisha mchakato wa majaribio ya kutu, hali ya majaribio yenye halijoto ya 25°C, pH ya 5.5 na mkusanyiko wa suluhisho asilia la kutu lililoigwa la 200 × ziliwekwa kama kundi la udhibiti wa marejeleo. Wakati athari za halijoto, mkusanyiko au thamani ya pH ya suluhisho la kutu lililoigwa kwenye utendaji wa kutu wa mkazo wa boliti zenye nguvu nyingi zilipochunguzwa mtawalia, mambo mengine yalibaki bila kubadilika, ambayo yalitumika kama kiwango cha majaribio cha kundi la udhibiti wa marejeleo.
Kulingana na muhtasari wa ubora wa mazingira ya anga wa 2010-2018 uliotolewa na Ofisi ya Ikolojia na Mazingira ya Manispaa ya Chongqing, na kurejelea vipengele vya mvua vilivyoripotiwa katika Zhang24 na machapisho mengine yaliyoripotiwa katika Chongqing, suluhisho la kutu lililoigwa kulingana na kuongeza mkusanyiko wa SO42- lilibuniwa. Muundo wa mvua katika eneo kuu la mijini la Chongqing mnamo 2017. Muundo wa suluhisho la kutu lililoigwa unaonyeshwa katika Jedwali 1:
Suluhisho la kutu linaloigwa huandaliwa kwa njia ya usawa wa ukolezi wa ioni za kemikali kwa kutumia vitendanishi vya uchambuzi na maji yaliyosafishwa. Thamani ya pH ya suluhisho la kutu linaloigwa ilirekebishwa kwa kutumia kipimo cha usahihi cha pH, suluhisho la asidi ya nitriki na suluhisho la hidroksidi ya sodiamu.
Ili kuiga hali ya hewa yenye unyevunyevu huko Chongqing, kifaa cha kupima chumvi kimerekebishwa na kubuniwa maalum.25. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, vifaa vya majaribio vina mifumo miwili: mfumo wa kunyunyizia chumvi na mfumo wa taa. Mfumo wa kunyunyizia chumvi ndio kazi kuu ya vifaa vya majaribio, ambavyo vina sehemu ya kudhibiti, sehemu ya kunyunyizia na sehemu ya kuingiza. Kazi ya sehemu ya kunyunyizia ni kusukuma ukungu wa chumvi ndani ya chumba cha majaribio kupitia kikandamiza hewa. Sehemu ya kuingiza inaundwa na vipengele vya kupimia halijoto, vinavyohisi halijoto katika chumba cha majaribio. Sehemu ya kudhibiti inaundwa na kompyuta ndogo, ambayo inaunganisha sehemu ya kunyunyizia na sehemu ya kuingiza ili kudhibiti mchakato mzima wa majaribio. Mfumo wa taa umewekwa katika chumba cha majaribio cha kunyunyizia chumvi ili kuiga mwanga wa jua. Mfumo wa taa una taa za infrared na kidhibiti cha muda. Wakati huo huo, kihisi halijoto kimewekwa katika chumba cha majaribio cha kunyunyizia chumvi ili kufuatilia halijoto inayozunguka sampuli kwa wakati halisi.
Sampuli za kutu za mkazo chini ya mzigo wa mara kwa mara zilisindikwa kwa mujibu wa NACETM0177-2005 (Upimaji wa Maabara wa Kupasuka kwa Mkazo wa Sulfidi na Upinzani wa Kupasuka kwa Mkazo wa Metali katika Mazingira ya H2S). Sampuli za kutu za mkazo zilisafishwa kwanza kwa asetoni na usafi wa mitambo wa ultrasonic ili kuondoa mabaki ya mafuta, kisha zikaushwa na pombe na kukaushwa kwenye oveni. Kisha weka sampuli safi kwenye chumba cha majaribio cha kifaa cha majaribio ya kunyunyizia chumvi ili kuiga hali ya kutu katika mazingira ya hali ya hewa yenye unyevunyevu ya Chongqing. Kulingana na kiwango cha kawaida cha NACETM0177-2005 na kiwango cha kawaida cha majaribio ya kunyunyizia chumvi GB/T 10,125-2012, muda wa majaribio ya kutu ya mkazo wa mzigo wa mara kwa mara katika utafiti huu umeamuliwa kwa usawa kuwa saa 168. Vipimo vya mkazo vilifanywa kwenye sampuli za kutu chini ya hali tofauti za kutu kwenye mashine ya majaribio ya mkazo ya MTS-810, na sifa zao za kiufundi na mofolojia ya kutu ya fracture zilichambuliwa.
Mchoro 1 unaonyesha umbo la jumla na dogo la kutu ya uso wa sampuli za kutu zenye mkazo wa boliti zenye nguvu nyingi chini ya hali tofauti za kutu.2 na 3 mtawalia.
Mofolojia ya macroscopic ya sampuli za kutu zenye mkazo za boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB chini ya mazingira tofauti ya kutu yaliyoigwa: (a) hakuna kutu; (b) mara 1; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH 7.5; (g) 50°C.
Mikromofolojia ya bidhaa za kutu za boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB katika mazingira tofauti ya kutu yaliyoigwa (100×): (a) mara 1; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3.5; (e) pH7 .5; (f) 50°C.
Inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro 2a kwamba uso wa sampuli ya boliti yenye nguvu nyingi isiyo na kutu unaonyesha mng'ao mkali wa metali bila kutu dhahiri. Hata hivyo, chini ya hali ya suluhisho la awali la kutu lililoigwa (Mchoro 2b), uso wa sampuli ulikuwa umefunikwa kwa sehemu na bidhaa za kutu zenye rangi ya hudhurungi na kahawia-nyekundu, na baadhi ya maeneo ya uso bado yalionyesha mng'ao dhahiri wa metali, ikionyesha kwamba ni baadhi tu ya maeneo ya uso wa sampuli yalikuwa na kutu kidogo, na suluhisho la kutu lililoigwa halikuwa na athari kwenye uso wa sampuli. Sifa za nyenzo hazina athari kubwa. Hata hivyo, chini ya hali ya mkusanyiko wa myeyusho wa kutu ulioigwa wa 20 × (Mchoro 2c), uso wa sampuli ya boliti yenye nguvu nyingi umefunikwa kabisa na kiasi kikubwa cha bidhaa za kutu zenye rangi ya hudhurungi na kiasi kidogo cha bidhaa ya kutu yenye rangi ya hudhurungi-nyekundu, hakuna mng'ao dhahiri wa metali uliopatikana, na kulikuwa na kiasi kidogo cha bidhaa ya kutu yenye rangi ya hudhurungi-nyeusi karibu na uso wa sehemu ya chini. Na chini ya hali ya mkusanyiko wa myeyusho wa kutu wenye rangi ya hudhurungi wa 200 × (Mchoro 2d), uso wa sampuli umefunikwa kabisa na bidhaa za kutu zenye rangi ya hudhurungi, na bidhaa za kutu zenye rangi ya hudhurungi-nyeusi huonekana katika baadhi ya maeneo.
Kadri pH ilivyopungua hadi 3.5 (Mchoro 2e), bidhaa za kutu zenye rangi ya hudhurungi ndizo zilizokuwa nyingi zaidi kwenye uso wa sampuli, na baadhi ya bidhaa za kutu zilikuwa zimeondolewa kwenye ngozi.
Mchoro 2g unaonyesha kwamba kadri halijoto inavyoongezeka hadi 50°C, kiwango cha bidhaa za kutu za kahawia-nyekundu kwenye uso wa sampuli hupungua kwa kasi, huku bidhaa za kutu za kahawia angavu zikifunika uso wa sampuli katika eneo kubwa. Safu ya bidhaa za kutu ni legevu kiasi, na baadhi ya bidhaa za kahawia-nyeusi zimeondolewa.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3, chini ya mazingira tofauti ya kutu, bidhaa za kutu kwenye uso wa sampuli za kutu zenye nguvu ya juu za 20MnTiB zimetenganishwa waziwazi, na unene wa safu ya kutu huongezeka kadri mkusanyiko wa suluhisho la kutu lililoigwa unavyoongezeka. Chini ya hali ya suluhisho la asili la kutu lililoigwa (Mchoro 3a), bidhaa za kutu kwenye uso wa sampuli zinaweza kugawanywa katika tabaka mbili: safu ya nje kabisa ya bidhaa za kutu imesambazwa sawasawa, lakini idadi kubwa ya nyufa huonekana; safu ya ndani ni kundi lenyewe la bidhaa za kutu. Chini ya hali ya mkusanyiko wa suluhisho la kutu la asili la 20× (Mchoro 3b), safu ya kutu kwenye uso wa sampuli inaweza kugawanywa katika tabaka tatu: safu ya nje kabisa ni bidhaa za kutu zilizotawanywa, ambazo ni legevu na zenye vinyweleo, na hazina utendaji mzuri wa kinga; Safu ya kati ni safu ya bidhaa ya kutu inayofanana, lakini kuna nyufa dhahiri, na ioni za kutu zinaweza kupita kwenye nyufa na kuharibu substrate; safu ya ndani ni safu mnene ya bidhaa ya kutu bila nyufa dhahiri, ambayo ina athari nzuri ya kinga kwenye substrate. Chini ya hali ya mkusanyiko wa awali wa myeyusho wa kutu ulioigwa wa 200× (Mchoro 3c), safu ya kutu kwenye uso wa sampuli inaweza kugawanywa katika tabaka tatu: safu ya nje kabisa ni safu nyembamba na sawa ya bidhaa ya kutu; safu ya kati hasa ni kutu yenye umbo la petali na umbo la vipande. Safu ya ndani ni safu mnene ya bidhaa ya kutu bila nyufa na mashimo dhahiri, ambayo ina athari nzuri ya kinga kwenye substrate.
Inaweza kuonekana kutoka Mchoro 3d kwamba katika mazingira ya kutu yaliyoigwa ya pH 3.5, kuna idadi kubwa ya bidhaa za kutu zenye umbo la flocculent au kama sindano kwenye uso wa sampuli ya boliti yenye nguvu ya juu ya 20MnTiB. Inakisiwa kwamba bidhaa hizi za kutu ni hasa γ-FeOOH na kiasi kidogo cha α-FeOOH kilichounganishwa 26, na safu ya kutu ina nyufa dhahiri.
Inaweza kuonekana kutoka Mchoro 3f kwamba wakati halijoto ilipoongezeka hadi 50 °C, hakuna safu ya ndani yenye kutu iliyoonekana waziwazi iliyopatikana katika muundo wa safu ya kutu, ikionyesha kwamba kulikuwa na mapengo kati ya tabaka za kutu kwa 50 °C, jambo lililofanya sehemu ya chini isifunikwe kabisa na bidhaa za kutu. Hutoa ulinzi dhidi ya ongezeko la mwelekeo wa kutu wa sehemu ya chini.
Sifa za kiufundi za boliti zenye nguvu nyingi chini ya kutu ya mkazo wa mzigo unaoendelea katika mazingira tofauti ya babuzi zinaonyeshwa katika Jedwali la 2:
Inaweza kuonekana kutoka Jedwali la 2 kwamba sifa za kiufundi za sampuli za boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB bado zinakidhi mahitaji ya kawaida baada ya mzunguko wa mvua kavu kuharakisha jaribio la kutu katika mazingira tofauti ya kutu yaliyoigwa, lakini kuna uharibifu fulani ikilinganishwa na yale yasiyo na kutu. sampuli. Katika mkusanyiko wa suluhisho la asili la kutu lililoigwa, sifa za kiufundi za sampuli hazikubadilika sana, lakini katika mkusanyiko wa 20× au 200× wa suluhisho lililoigwa, urefu wa sampuli ulipungua sana. Sifa za kiufundi ni sawa katika viwango vya 20 × na 200 × asili ya suluhisho la kutu lililoigwa. Wakati thamani ya pH ya suluhisho la kutu lililoigwa ilipungua hadi 3.5, nguvu ya mvutano na urefu wa sampuli ulipungua sana. Wakati halijoto inapoongezeka hadi 50°C, nguvu ya mvutano na urefu hupungua sana, na kiwango cha kupungua kwa eneo hilo ni karibu sana na thamani ya kawaida.
Mofolojia za kuvunjika kwa sampuli za kutu zenye nguvu ya juu za boliti za 20MnTiB chini ya mazingira tofauti ya kutu zinaonyeshwa kwenye Mchoro 4, ambazo ni mofolojia kubwa ya kuvunjika, eneo la nyuzi katikati ya kuvunjika, mdomo mdogo wa kiolesura cha kukata, na uso wa sampuli.
Mofolojia za fracture za macroscopic na microscopic za sampuli za bolti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB katika mazingira tofauti ya kutu yaliyoigwa (500×): (a) hakuna kutu; (b) mara 1; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH7.5; (g) 50°C.
Inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro 4 kwamba kuvunjika kwa sampuli ya kutu yenye nguvu ya boliti ya 20MnTiB chini ya mazingira tofauti ya kutu yaliyoigwa huwasilisha kuvunjika kwa kawaida kwa koni ya kikombe. Ikilinganishwa na sampuli isiyo na kutu (Mchoro 4a), eneo la kati la ufa wa eneo la nyuzi ni dogo kiasi. , eneo la mdomo wa kukata ni kubwa zaidi. Hii inaonyesha kwamba sifa za kiufundi za nyenzo huharibiwa sana baada ya kutu. Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa suluhisho la kutu lililoigwa, mashimo katika eneo la nyuzi katikati ya kuvunjika yaliongezeka, na mishono dhahiri ya machozi ilionekana. Wakati mkusanyiko uliongezeka hadi mara 20 ya suluhisho la asili la kutu lililoigwa, mashimo dhahiri ya kutu yalionekana kwenye kiolesura kati ya ukingo wa mdomo wa kukata na uso wa sampuli, na kulikuwa na bidhaa nyingi za kutu kwenye uso. sampuli.
Kutoka kwa Mchoro 3d, imebainika kuwa kuna nyufa dhahiri kwenye safu ya kutu kwenye uso wa sampuli, ambayo haina athari nzuri ya kinga kwenye matrix. Katika suluhisho la kutu lililoigwa la pH 3.5 (Mchoro 4e), uso wa sampuli umeharibika vibaya, na eneo la kati la nyuzi ni dogo dhahiri. , Kuna idadi kubwa ya mishono isiyo ya kawaida ya kupasuka katikati ya eneo la nyuzi. Kwa kuongezeka kwa thamani ya pH ya suluhisho la kutu lililoigwa, eneo la kupasuka katika eneo la nyuzi katikati ya mpasuko hupungua, shimo hupungua polepole, na kina cha shimo pia hupungua polepole.
Wakati halijoto ilipoongezeka hadi 50 °C (Mchoro 4g), eneo la mdomo wa kukata la sehemu iliyovunjika ya sampuli lilikuwa kubwa zaidi, mashimo katika eneo la nyuzinyuzi la kati yaliongezeka kwa kiasi kikubwa, na kina cha shimo pia kiliongezeka, na kiolesura kati ya ukingo wa mdomo wa kukata na uso wa sampuli kiliongezeka. Bidhaa na mashimo ya kutu yaliongezeka, ambayo ilithibitisha mwenendo wa kuongezeka kwa kutu wa substrate unaoonyeshwa katika Mchoro 3f.
Thamani ya pH ya myeyusho wa kutu itasababisha uharibifu fulani kwa sifa za kiufundi za boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB, lakini athari si kubwa. Katika myeyusho wa kutu wa pH 3.5, idadi kubwa ya bidhaa za kutu zinazofanana na sindano husambazwa kwenye uso wa sampuli, na safu ya kutu ina nyufa dhahiri, ambazo haziwezi kuunda ulinzi mzuri kwa substrate. Na kuna mashimo dhahiri ya kutu na idadi kubwa ya bidhaa za kutu katika mofolojia ya hadubini ya mvunjiko wa sampuli. Hii inaonyesha kwamba uwezo wa sampuli kupinga ubadilikaji kwa nguvu ya nje umepunguzwa sana katika mazingira yenye asidi, na kiwango cha mwelekeo wa ulikaji wa mkazo wa nyenzo huongezeka sana.
Suluhisho la awali la kutu lililoigwa halikuwa na athari kubwa kwenye sifa za kiufundi za sampuli za boliti zenye nguvu nyingi, lakini kadri mkusanyiko wa suluhisho la kutu lililoigwa ulivyoongezeka hadi mara 20 ya suluhisho la awali la kutu lililoigwa, sifa za kiufundi za sampuli ziliharibiwa sana, na kulikuwa na kutu dhahiri katika muundo mdogo wa fracture, mashimo, nyufa za sekondari na bidhaa nyingi za kutu. Wakati mkusanyiko wa suluhisho la kutu lililoigwa uliongezeka kutoka mara 20 hadi mara 200 ya mkusanyiko wa suluhisho la kutu lililoigwa, athari ya mkusanyiko wa suluhisho la kutu kwenye sifa za kiufundi za nyenzo ilidhoofika.
Wakati halijoto ya kutu iliyoigwa ni 25℃, nguvu ya mavuno na nguvu ya mvutano ya sampuli za boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB hazibadiliki sana ikilinganishwa na sampuli ambazo hazijatulia. Hata hivyo, chini ya halijoto ya mazingira ya kutu iliyoigwa ya 50 °C, nguvu ya mvutano na urefu wa sampuli ulipungua sana, kiwango cha kupungua kwa sehemu kilikuwa karibu na thamani ya kawaida, mdomo wa kukata uliovunjika ulikuwa mkubwa zaidi, na kulikuwa na dimples katika eneo la kati la nyuzi. Kuongezeka kwa kiasi kikubwa, kina cha shimo kiliongezeka, bidhaa za kutu na mashimo ya kutu yaliongezeka. Hii inaonyesha kuwa mazingira ya kutu ya ushirikiano wa halijoto yana ushawishi mkubwa kwenye sifa za mitambo za boliti zenye nguvu ya juu, ambazo hazionekani wazi kwenye joto la kawaida, lakini muhimu zaidi wakati halijoto inafikia 50 °C.
Baada ya jaribio la ndani la kuharakisha kutu linaloiga mazingira ya angahewa huko Chongqing, nguvu ya mvutano, nguvu ya mavuno, urefu na vigezo vingine vya boliti zenye nguvu ya juu za 20MnTiB zilipunguzwa, na uharibifu dhahiri wa mfadhaiko ukatokea. Kwa kuwa nyenzo hiyo iko chini ya mfadhaiko, kutakuwa na jambo kubwa la kuongeza kasi ya kutu katika eneo husika. Na kutokana na athari ya pamoja ya mkusanyiko wa mfadhaiko na mashimo ya kutu, ni rahisi kusababisha uharibifu dhahiri wa plastiki kwa boliti zenye nguvu ya juu, kupunguza uwezo wa kupinga ubadilikaji na nguvu za nje, na kuongeza mwelekeo wa kutu wa mfadhaiko.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Utafiti wa majaribio kuhusu sifa za boliti zenye nguvu nyingi zilizotengenezwa kwa chuma cha 20MnTiB katika halijoto ya juu. taya. Uhandisi wa kiraia. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Uchambuzi wa hitilafu ya kuvunjika kwa boliti za chuma zenye nguvu ya juu za 20MnTiB kwa ajili ya reli. matibabu ya joto. Metal.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Tabia ya kuvunjika kwa kutu ya aloi za Mg-Al-Zn chini ya hali tofauti za pH kwa njia ya SSRT.Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al. Athari za glisini kwenye tabia ya kupasuka kwa umeme na kutu kwa mkazo wa aloi ya Cu10Ni katika chumvi iliyochafuliwa na sulfidi. Uhandisi wa Viwanda. Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Sifa za kutu za aloi ya magnesiamu iliyotengenezwa kwa MRI230D katika suluhisho la NaCl la Mg(OH)2-iliyojaa 3.5%.alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Ushawishi wa ioni za kloridi kwenye tabia ya kutu tuli na mkazo wa chuma cha martensitic cha 9Cr.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Athari ya ushirikiano wa SRB na halijoto kwenye kupasuka kwa kutu kwa mkazo wa chuma cha X70 katika suluhisho bandia la matope ya baharini.J. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Tabia ya mkazo ya kutu ya chuma cha pua cha 00Cr21Ni14Mn5Mo2N katika maji ya bahari.fizikia.fanya mtihani.mtihani.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Utafiti wa kuchelewa kwa kuvunjika kwa boliti zenye nguvu nyingi za daraja. taya. Shule ya kitaaluma. sayansi ya reli.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Kupasuka kwa kutu kwa vyuma vya pua vya duplex katika myeyusho wa caustic. Tasnifu ya Udaktari, Atlanta, GA, Marekani: Taasisi ya Teknolojia ya Georgia 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Athari za viwango vya H2SO4 na naci kwenye kupasuka kwa kutu kwa chuma cha pua cha SUS304 katika mmumunyo wa maji wa H2SO4-NaCl.alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Ushawishi wa mazingira na vifaa kwenye mkazo wa kupasuka kwa kutu kwa chuma katika suluhisho la H2O/CO/CO2. Inter Milan.J. Koros.2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Athari za bikaboneti, halijoto na pH kwenye upitishaji wa chuma cha bomba la API-X100 katika myeyusho wa maji ya ardhini ulioigwa. Katika IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Athari ya halijoto kwenye uwezekano wa kupasuka kwa kutu kutokana na msongo wa mawazo wa chuma cha pua cha austenitic.coro.be kinyume na.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Tabia ya kuchelewa kwa kuvunjika kwa vyuma kadhaa vya kufunga vyenye nguvu nyingi iliyosababishwa na hidrojeni (Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha Kunming, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Utaratibu wa kutu wa mkazo wa aloi ya GH4080A kwa ajili ya viambatisho.mtandao.mwenzangu.Hey.treat.41, 102–110 (2020).