Stress corrosion cracking behavior ng 20MnTiB high-strength bolts sa Chongqing humid climate simulation

Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta para sa CSS. Para sa pinakamahusay na karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer). Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipapakita namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Ang 20MnTiB steel ay ang pinakamalawak na ginagamit na high-strength bolt material para sa steel structure bridges sa aking bansa, at ang pagganap nito ay may malaking kahalagahan sa ligtas na operasyon ng mga tulay. Chongqing.Ang mga epekto ng temperatura, halaga ng pH at kunwa ng konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan sa pag-uugali ng kaagnasan ng stress ng 20MnTiB na may mataas na lakas na bolts ay pinag-aralan.
Ang 20MnTiB steel ay ang pinakamalawak na ginagamit na high-strength bolt material para sa steel structure bridges sa aking bansa, at ang pagganap nito ay may malaking kahalagahan sa ligtas na operasyon ng mga tulay.Li et al. Sinubukan ng 1 ang mga katangian ng 20MnTiB steel na karaniwang ginagamit sa grade 10.9 high-strength bolts sa hanay ng mataas na temperatura na 20~700 ℃, at nakuha ang stress-strain curve, yield strength, tensile strength, Young's modulus, at elongation. at expansion coefficient.Zhang et al. 2, Hu et al. 3, atbp., sa pamamagitan ng pagsusuri sa komposisyon ng kemikal, pagsubok sa mekanikal na pag-aari, pagsubok sa microstructure, pagsusuri ng macroscopic at mikroskopiko ng ibabaw ng thread, at ang mga resulta ay nagpapakita na ang pangunahing dahilan para sa pagkabali ng mga high-strength bolts ay nauugnay sa mga depekto sa thread, at ang paglitaw ng mga depekto sa thread Malaking konsentrasyon ng stress, mga konsentrasyon ng stress sa tip ng crack at mga kondisyon ng kaagnasan ng bukas na hangin na humantong sa stress corrosion.
Ang mga high-strength bolts para sa steel bridges ay kadalasang ginagamit nang mahabang panahon sa isang mahalumigmig na kapaligiran. Ang mga salik tulad ng mataas na kahalumigmigan, mataas na temperatura, at ang sedimentation at pagsipsip ng mga nakakapinsalang sangkap sa kapaligiran ay madaling magdulot ng kaagnasan ng mga istrukturang bakal. Ang kaagnasan ay maaaring magdulot ng mataas na lakas ng bolt cross-section loss, na magreresulta sa maraming mga depekto at mga depekto ay patuloy na lalawak sa mga pulang depekto at mga bitak. ang buhay ng mga high-strength bolts at maging dahilan upang masira ang mga ito.Sa ngayon, maraming pag-aaral sa epekto ng environmental corrosion sa stress corrosion performance ng mga materyales.Catar et al4 inimbestigahan ang stress corrosion behavior ng magnesium alloys na may iba't ibang aluminum contents sa acidic, alkaline at neutral na kapaligiran sa pamamagitan ng slow strain rate testing (SSRT).Si Abdel et al.5 ay nag-aral ng stress na pag-uugali ng electrochemical ng Curo10 ng haluang metal. 3.5% NaCl solution sa pagkakaroon ng iba't ibang konsentrasyon ng sulfide ions.Aghion et al.6 nasuri ang performance ng corrosion ng die-cast magnesium alloy MRI230D sa 3.5% NaCl solution sa pamamagitan ng immersion test, salt spray test, potentiodynamic polarization analysis at SSRT.Zhang et al.7 pinag-aralan ang 9 electrochemical corrosion technique at martensiong pamamaraan ng 9 electrochemical na SSCRT na pagsubok. at nakuha ang epekto ng chloride ions sa static corrosion behavior ng martensitic steel sa room temperature.Si Chen et al.8 ay nag-imbestiga sa stress corrosion behavior at cracking mechanism ng X70 steel sa simulate sea mud solution na naglalaman ng SRB sa iba't ibang temperatura ng SSRT.Liu et al.9 ay gumamit ng SSRT para pag-aralan ang epekto ng stress at tensile resistance ng tubig na corrosion rate sa sea. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N austenitic hindi kinakalawang na asero. Ipinapakita ng mga resulta na ang temperatura sa hanay ng 35~65 ℃ ay walang makabuluhang epekto sa pag-uugali ng stress corrosion ng hindi kinakalawang na asero.Lu et al. Sinuri ng 10 ang naantalang fracture susceptibility ng mga sample na may iba't ibang marka ng tensile strength sa pamamagitan ng dead load delayed fracture test at SSRT. upang gayahin ang kinakaing unti-unti na kapaligiran, habang ang aktwal na kapaligiran ng paggamit ng mga high-strength bolts ay mas kumplikado at may maraming mga salik na nakakaimpluwensya, tulad ng pH value ng bolt.Ananya et al. 11 pinag-aralan ang epekto ng mga parameter at materyales sa kapaligiran sa corrosive medium sa corrosion at stress corrosion crack ng duplex stainless steels.Sunada et al. 12 ay nagsagawa ng room temperature stress corrosion cracking tests sa SUS304 steel sa may tubig na solusyon na naglalaman ng H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) at NaCl (0-4.5 kmol/m-3).Ang mga epekto ng H2SO4 at NaCl sa mga uri ng corrosion ng SUS304 steel, pinag-aralan din ang mga epekto ng SSRT na bakal, ang direksyon ng pag-roll ng SSRT. CO2/CO concentration, gas pressure at corrosion time sa stress corrosion susceptibility ng A516 pressure vessel steel. Gamit ang NS4 solution bilang groundwater simulating solution, Ibrahim et al. 14 investigated ang epekto ng environmental parameters tulad ng bicarbonate ion (HCO) concentration, pH at temperatura sa stress corrosion cracking ng API-X100 pipeline steel pagkatapos ng pagbabalat ng coating.Shan et al. 15 pinag-aralan ang pagkakaiba-iba ng batas ng stress corrosion cracking susceptibility ng austenitic stainless steel 00Cr18Ni10 na may temperatura sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng temperatura (30~250 ℃) sa ilalim ng kondisyon ng black water medium sa simulated coal-to-hydrogen plant ng SSRT.Han et al.16 na nailalarawan ang hydrogen embrittlement na susceptibility ng pagkasira ng hydrogen embrittlement gamit ang deadload na pagsubok na pagkasira ng high-streng na bolt ng sample at SSRT.Zhao17 pinag-aralan ang mga epekto ng pH, SO42-, Cl-1 sa stress corrosion behavior ng GH4080A alloy sa pamamagitan ng SSRT. Ipinapakita ng mga resulta na mas mababa ang pH value, mas malala ang stress corrosion resistance ng GH4080A alloy. epekto ng environmental corrosion sa 20MnTiB steel high-strength bolts.
Upang malaman ang mga dahilan para sa pagkabigo ng mga high-strength bolts na ginamit sa mga tulay, ang may-akda ay nagsagawa ng isang serye ng mga pag-aaral. Ang mga high-strength bolt sample ay pinili, at ang mga dahilan para sa pagkabigo ng mga sample na ito ay tinalakay mula sa mga pananaw ng kemikal na komposisyon, fracture microscopic morphology, metallographic na istraktura at mekanikal na mga katangian ng pagsusuri at pagsusuri ng mga kamakailang taon ng Chosedng, 20. idinisenyo ang isang pamamaraan ng kaagnasan na ginagaya ang mahalumigmig na klima ng Chongqing. Ang mga eksperimento sa stress corrosion, mga eksperimento sa electrochemical corrosion at mga eksperimento sa corrosion fatigue ng high-strength bolts sa Chongqing simulated humid climate ay isinagawa. Sa pag-aaral na ito, ang mga epekto ng temperatura, pH value at konsentrasyon ng simulate corrosion solution sa stress corrosion na pag-uugali ng TiBboligath na pag-aari ng 20M ay ginawa sa pag-aaral na ito. mga pagsusuri, macroscopic at microscopic analysis ng fracture, at mga produkto ng surface corrosion.
Matatagpuan ang Chongqing sa timog-kanluran ng Tsina, ang itaas na bahagi ng Ilog Yangtze, at may mahalumigmig na subtropikal na klima ng monsoon. Ang taunang average na temperatura ay 16-18°C, ang taunang average na relative humidity ay halos 70-80%, ang taunang oras ng sikat ng araw ay 1000-1400 na oras, at ang porsyento ng sikat ng araw ay 25% lamang.
Ayon sa mga ulat na may kaugnayan sa sikat ng araw at ambient temperature sa Chongqing mula 2015 hanggang 2018, ang pang-araw-araw na average na temperatura sa Chongqing ay kasing baba ng 17°C at kasing taas ng 23°C. Ang pinakamataas na temperatura sa katawan ng tulay ng Chaotianmen Bridge sa Chongqing ay maaaring umabot sa 50°C °C21,22. Samakatuwid, ang mga antas ng temperatura para sa stress corrosion test ay itinakda sa 25°C at 50°C.
Direktang tinutukoy ng pH value ng simulated corrosion solution ang dami ng H+, ngunit hindi ito nangangahulugan na kapag mas mababa ang pH value, mas madaling magaganap ang corrosion. Mag-iiba-iba ang epekto ng pH sa mga resulta para sa iba't ibang materyales at solusyon. Upang mas mapag-aralan ang epekto ng simulate corrosion solution sa stress corrosion performance ng high-strength bolts, ang pH values ​​​​ng 5, at 5 ay itinakda sa corrosion. 7.5 kasama ng pagsasaliksik sa panitikan23 at ang pH range ng taunang tubig-ulan sa Chongqing.2010 hanggang 2018.
Kung mas mataas ang konsentrasyon ng simulate na solusyon ng kaagnasan, mas maraming nilalaman ng ion sa simulate na solusyon ng kaagnasan, at mas malaki ang impluwensya sa mga katangian ng materyal. Upang mapag-aralan ang epekto ng kunwa na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan sa stress corrosion ng mga high-strength bolts, ang artipisyal na laboratoryo na pinabilis na pagsubok ng kaagnasan ay natanto, at ang simulate na solusyon ng kaagnasan na walang konsentrasyon ay itinakda sa orihinal na konsentrasyon ng corrosion na walang antas ng kaagnasan. (1×), 20 × orihinal na kunwaring konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan (20 ×) at 200 × orihinal na kunwadong konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan (200 ×).
Ang kapaligiran na may temperatura na 25 ℃, pH value na 5.5, at ang konsentrasyon ng orihinal na simulate corrosion solution ay ang pinakamalapit sa aktwal na mga kondisyon ng paggamit ng high-strength bolts para sa mga tulay. Gayunpaman, upang mapabilis ang proseso ng corrosion test, ang mga eksperimentong kondisyon na may temperatura na 25 °C, isang pH na 5.500 at isang reference na solusyon ay itinakda bilang control na solusyon na 25 × reference. grupo.Kapag ang mga epekto ng temperatura, konsentrasyon o pH na halaga ng simulate corrosion solution sa stress corrosion performance ng high-strength bolts ay inimbestigahan ayon sa pagkakabanggit, ang iba pang mga kadahilanan ay nanatiling hindi nagbabago, na ginamit bilang pang-eksperimentong antas ng reference control group.
Ayon sa 2010-2018 atmospheric environment quality briefing na inisyu ng Chongqing Municipal Bureau of Ecology and Environment, at tumutukoy sa mga bahagi ng pag-ulan na iniulat sa Zhang24 at iba pang mga literatura na iniulat sa Chongqing, isang simulate na solusyon sa kaagnasan batay sa pagtaas ng konsentrasyon ng SO42- ay dinisenyo. Ang solusyon sa kaagnasan ay ipinapakita sa Talahanayan 1:
Ang simulate corrosion solution ay inihanda sa pamamagitan ng chemical ion concentration balance method gamit ang analytical reagents at distilled water. Ang pH value ng simulate corrosion solution ay inayos gamit ang precision pH meter, nitric acid solution at sodium hydroxide solution.
Upang gayahin ang mahalumigmig na klima sa Chongqing, ang salt spray tester ay espesyal na binago at idinisenyo25. Gaya ng ipinapakita sa Figure 1, ang eksperimental na kagamitan ay may dalawang sistema: isang salt spray system at isang lighting system. Ang salt spray system ay ang pangunahing function ng experimental equipment, na binubuo ng isang control part, isang spray part, at isang induction part. compressor.Ang bahagi ng induction ay binubuo ng mga elemento ng pagsukat ng temperatura, na nakadarama ng temperatura sa silid ng pagsubok.Ang bahagi ng kontrol ay binubuo ng isang microcomputer, na nagkokonekta sa bahagi ng spray at ang bahagi ng induction upang kontrolin ang buong proseso ng eksperimentong.Ang sistema ng pag-iilaw ay naka-install sa isang silid ng pagsubok sa spray ng asin upang gayahin ang sikat ng araw.Ang sistema ng pag-iilaw ay binubuo ng mga infrared na lamp na pansubok sa temperatura ng sensor at ang isang naka-install na sensor ng temperatura sa parehong oras, ang isang sensor ng temperatura. ang temperatura sa paligid ng sample sa real time.
Ang mga sample ng stress corrosion sa ilalim ng pare-parehong pagkarga ay naproseso alinsunod sa NACETM0177-2005 (Laboratory Testing of Sulfide Stress Cracking at Stress Corrosion Cracking Resistance of Metals in a H2S Environment). Ang mga stress corrosion specimen ay unang nilinis gamit ang acetone at ultrasonic na paglilinis ng makina upang maalis ang mga residu ng langis, at pagkatapos ay inilagay ang tubig sa isang sample na malinis sa oven. ng salt spray test device upang gayahin ang sitwasyon ng kaagnasan sa mahalumigmig na klima na kapaligiran ng Chongqing.Ayon sa pamantayang NACETM0177-2005 at ang salt spray test na pamantayan GB/T 10,125-2012, ang pare-parehong load stress corrosion test time sa pag-aaral na ito ay pare-parehong tinutukoy na 168 h. MTS-810 universal tensile testing machine, at ang kanilang mga mekanikal na katangian at fracture corrosion morphology ay nasuri.
Ipinapakita ng Figure 1 ang macro- at micro-morphology ng surface corrosion ng high-strength bolt stress corrosion specimens sa ilalim ng magkakaibang kondisyon ng corrosion.2 at 3 ayon sa pagkakabanggit.
Macroscopic morphology ng stress corrosion specimens ng 20MnTiB high-strength bolts sa ilalim ng iba't ibang simulate corrosion environment: (a) walang corrosion; (b) 1 beses; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH 7.5; (g) 50°C.
Micromorphology ng mga produktong corrosion ng 20MnTiB high-strength bolts sa iba't ibang simulate corrosion environment (100×): (a) 1 beses; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3.5; (e) pH7 .5; (f) 50°C.
Makikita mula sa Fig. 2a na ang ibabaw ng uncorroded high-strength bolt specimen ay nagpapakita ng maliwanag na metallic luster na walang halatang kaagnasan. Gayunpaman, sa ilalim ng kondisyon ng orihinal na simulate corrosion solution (Fig. 2b), ang ibabaw ng sample ay bahagyang natatakpan ng tan at brown-red corrosion na mga produkto, at ang ilang mga lugar sa ibabaw ay nagpakita lamang ng bahagyang kinang ng metal na mga lugar, ang ilang mga lugar sa ibabaw ay nagpapakita lamang ng kinang ng metal. corroded, at ang simulate corrosion solution ay walang epekto sa ibabaw ng sample. Ang mga katangian ng materyal ay may maliit na epekto.Gayunpaman, sa ilalim ng kondisyon ng 20 × orihinal na simulate na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan (Larawan 2c), ang ibabaw ng high-strength bolt specimen ay ganap na natatakpan ng isang malaking halaga ng mga tan na produkto ng kaagnasan at isang maliit na halaga ng brown-red corrosion.produkto, walang nakitang halatang metal na kinang, at mayroong isang maliit na halaga ng kayumanggi-itim na kaagnasan na malapit sa ibabaw ng produkto. orihinal na simulate na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan (Larawan 2d), ang ibabaw ng sample ay ganap na sakop ng mga produktong brown corrosion, at lumilitaw ang mga brown-black na corrosion na produkto sa ilang mga lugar.
Habang bumababa ang pH sa 3.5 (Larawan 2e), ang mga produkto ng kaagnasan na kulay tan ang pinakamaraming nasa ibabaw ng mga sample, at ang ilan sa mga produktong corrosion ay na-exfoliated.
Ipinapakita ng Figure 2g na habang ang temperatura ay tumataas sa 50 °C, ang nilalaman ng brown-red corrosion na mga produkto sa ibabaw ng sample ay bumababa nang husto, habang ang maliwanag na brown na corrosion na mga produkto ay sumasakop sa ibabaw ng sample sa isang malaking lugar.Ang corrosion layer ng produkto ay medyo maluwag, at ilang brown-black na produkto ay nababalatan.
Tulad ng ipinapakita sa Figure 3, sa ilalim ng iba't ibang mga kapaligiran ng kaagnasan, ang mga produktong corrosion sa ibabaw ng 20MnTiB high-strength bolt stress corrosion specimens ay malinaw na nadelaminate, at ang kapal ng corrosion layer ay tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon ng simulate corrosion solution. sa dalawang layer: ang pinakalabas na layer ng mga produkto ng kaagnasan ay pantay na ipinamamahagi, ngunit lumilitaw ang isang malaking bilang ng mga bitak; ang panloob na layer ay isang maluwag na kumpol ng mga produkto ng kaagnasan.Sa ilalim ng kondisyon ng 20 × orihinal na simulate na konsentrasyon ng solusyon ng kaagnasan (Fig. 3b), ang layer ng kaagnasan sa ibabaw ng sample ay maaaring nahahati sa tatlong mga layer: ang pinakalabas na layer ay higit sa lahat dispersed cluster kaagnasan mga produkto, na kung saan ay maluwag at puno ng butas, at walang magandang proteksiyon na pagganap; Ang gitnang layer ay isang pare-parehong layer ng produkto ng kaagnasan, ngunit may mga halatang bitak, at ang mga ion ng kaagnasan ay maaaring dumaan sa mga bitak at masira ang substrate; ang panloob na layer ay isang siksik na layer ng produkto ng kaagnasan na walang malinaw na mga bitak, na may isang mahusay na proteksiyon na epekto sa substrate.Sa ilalim ng kondisyon ng 200 × orihinal na kunwa na konsentrasyon ng solusyon ng kaagnasan (Fig. 3c), ang layer ng kaagnasan sa ibabaw ng sample ay maaaring nahahati sa tatlong mga layer: ang pinakalabas na layer ay isang manipis at pare-parehong layer ng produkto ng kaagnasan; ang gitnang layer ay higit sa lahat ang hugis ng talulot at hugis na natuklap na kaagnasan Ang panloob na layer ay isang siksik na layer ng produkto ng kaagnasan na walang halatang mga bitak at mga butas, na may magandang proteksiyon na epekto sa substrate.
Makikita mula sa Fig. 3d na sa simulate corrosion environment ng pH 3.5, mayroong isang malaking bilang ng mga flocculent o tulad ng needle corrosion na mga produkto sa ibabaw ng 20MnTiB high-strength bolt specimen. Ito ay ispekulasyon na ang mga produktong corrosion na ito ay higit sa lahat ay γ-FeOOH, at isang maliit na halaga ng α-FeOOH, at isang maliit na halaga ng α-FeOOH, at ang isang maliit na halaga ng interlaced na α-FeOOH. mga bitak.
Ito ay makikita mula sa Fig. 3f na kapag ang temperatura ay tumaas sa 50 °C, walang halatang siksik na panloob na kalawang na layer ang natagpuan sa istraktura ng corrosion layer, na nagpapahiwatig na may mga gaps sa pagitan ng mga corrosion layer sa 50 °C, na ginawa ang substrate na hindi ganap na sakop ng mga produkto ng kaagnasan. Nagbibigay ng proteksyon laban sa tumaas na tendensya ng kaagnasan ng substrate.
Ang mga mekanikal na katangian ng mga high-strength bolts sa ilalim ng patuloy na load stress corrosion sa iba't ibang corrosive na kapaligiran ay ipinapakita sa Talahanayan 2:
Makikita mula sa Talahanayan 2 na ang mga mekanikal na katangian ng 20MnTiB high-strength bolt specimens ay nakakatugon pa rin sa mga karaniwang kinakailangan pagkatapos ng dry-wet cycle na pinabilis ang corrosion test sa iba't ibang simulate corrosion environment, ngunit mayroong isang tiyak na pinsala kumpara sa mga uncorroded. sample. 200× na konsentrasyon ng kunwa na solusyon, ang pagpahaba ng sample ay nabawasan nang malaki. Ang mga mekanikal na katangian ay magkatulad sa mga konsentrasyon ng 20 × at 200 × orihinal na simulate na mga solusyon sa kaagnasan. Kapag ang halaga ng pH ng simulate na solusyon ng kaagnasan ay bumaba sa 3.5, ang tensile strength at elongation ng mga sample ay bumaba nang malaki sa 50 na lakas ng temperatura, makabuluhang bumaba ang tensile at 50°C. at ang rate ng pag-urong ng lugar ay napakalapit sa karaniwang halaga.
Ang mga fracture morphologies ng 20MnTiB high-strength bolt stress corrosion specimens sa ilalim ng iba't ibang corrosion environment ay ipinapakita sa Figure 4, na kung saan ay ang macro-morphology ng fracture, ang fiber zone sa gitna ng fracture, ang micro-morphological na labi ng shear interface, at ang ibabaw ng sample.
Macroscopic at microscopic fracture morphologies ng 20MnTiB high-strength bolt specimens sa iba't ibang simulate corrosion environment (500×): (a) walang corrosion; (b) 1 beses; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH7.5; (g) 50°C.
Makikita mula sa Fig. 4 na ang bali ng 20MnTiB high-strength bolt stress corrosion specimen sa ilalim ng iba't ibang simulate corrosion environment ay nagpapakita ng tipikal na cup-cone fracture. Kung ikukumpara sa uncorroded na ispesimen (Larawan 4a), ang gitnang bahagi ng fiber area crack ay medyo maliit. , ang shear lip area ay mas malaki.Ipinakikita nito na ang mga mekanikal na katangian ng materyal ay makabuluhang nasira pagkatapos ng kaagnasan.Sa pagtaas ng simulate na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan, ang mga hukay sa lugar ng hibla sa gitna ng bali ay tumaas, at ang mga halatang tear seams ay lumitaw.Kapag ang konsentrasyon ay tumaas sa 20 beses kaysa sa orihinal na simulate na solusyon ng kaagnasan, lumilitaw ang kaagnasan sa pagitan ng ibabaw ng interface at ang interface ng kaagnasan. sample, at mayroong maraming produkto ng kaagnasan sa ibabaw.sample.
Nahihinuha mula sa Figure 3d na may mga halatang bitak sa corrosion layer sa ibabaw ng sample, na walang magandang proteksiyon na epekto sa matrix. Sa simulate na solusyon ng kaagnasan ng pH 3.5 (Larawan 4e), ang ibabaw ng sample ay malubhang nabubulok, at ang gitnang lugar ng hibla ay malinaw na maliit. , Mayroong isang malaking bilang ng mga hindi regular na mga tahi ng luha sa gitna ng lugar ng hibla. Sa pagtaas ng halaga ng pH ng simulate na solusyon ng kaagnasan, ang tear zone sa lugar ng hibla sa gitna ng bali ay bumababa, ang hukay ay unti-unting bumababa, at ang lalim ng hukay ay unti-unting bumababa.
Kapag ang temperatura ay tumaas sa 50 °C (Fig. 4g), ang shear lip area ng fracture ng sample ay ang pinakamalaki, ang mga hukay sa gitnang fiber area ay tumaas nang malaki, at ang lalim ng hukay ay tumaas din, at ang interface sa pagitan ng shear lip edge at sample surface ay tumaas. Ang mga produkto ng kaagnasan at mga hukay ay tumaas, na nakumpirma ang lumalalim na takbo ng kaagnasan ng substrate na makikita sa Fig. 3f.
Ang pH value ng corrosion solution ay magdudulot ng ilang pinsala sa mga mekanikal na katangian ng 20MnTiB high-strength bolts, ngunit ang epekto ay hindi makabuluhan. ng mga produkto ng kaagnasan sa microscopic morphology ng sample fracture.Ito ay nagpapakita na ang kakayahan ng sample na labanan ang pagpapapangit ng panlabas na puwersa ay makabuluhang nabawasan sa isang acidic na kapaligiran, at ang antas ng stress corrosion tendency ng materyal ay makabuluhang nadagdagan.
Ang orihinal na simulate corrosion solution ay may maliit na epekto sa mga mekanikal na katangian ng mga high-strength bolt sample, ngunit habang ang konsentrasyon ng simulate corrosion solution ay tumaas sa 20 beses kaysa sa orihinal na simulate corrosion solution, ang mga mekanikal na katangian ng mga sample ay makabuluhang nasira, at may halatang kaagnasan sa fracture microstructure. mga hukay, pangalawang mga bitak at maraming mga produkto ng kaagnasan. Kapag ang kunwa na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan ay nadagdagan mula 20 beses hanggang 200 beses ng orihinal na kunwa na konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan, ang epekto ng konsentrasyon ng solusyon sa kaagnasan sa mga mekanikal na katangian ng materyal ay humina.
Kapag ang simulate corrosion temperature ay 25 ℃, ang yield strength at tensile strength ng 20MnTiB high-strength bolt specimens ay hindi gaanong nagbabago kumpara sa mga uncorroded specimens.Gayunpaman, sa ilalim ng simulate corrosion na temperatura ng kapaligiran na 50 °C, ang tensile strength at elongation ng sample section ay nabawasan nang husto sa malapit, ang rate ng fracture section ay nabawasan nang husto sa malapit, ang rate ng fracture section. shear lip ay ang pinakamalaking, at may mga dimples sa gitnang lugar ng hibla.Malaking nadagdagan, tumaas ang lalim ng hukay, nadagdagan ang mga produkto ng kaagnasan at mga corrosion pits. Ipinapakita nito na ang temperatura ng synergistic corrosion environment ay may malaking impluwensya sa mga mekanikal na katangian ng mga high-strength bolts, na hindi halata sa temperatura ng kuwarto, ngunit mas makabuluhan kapag ang temperatura ay umabot sa 50 °C.
Pagkatapos ng indoor accelerated corrosion test na ginagaya ang atmospheric environment sa Chongqing, ang tensile strength, yield strength, elongation at iba pang mga parameter ng 20MnTiB high-strength bolts ay nabawasan, at halatang stress damage ang nangyari. upang maging sanhi ng halatang pinsala sa plastic sa mga high-strength bolts, bawasan ang kakayahang labanan ang pagpapapangit ng mga panlabas na pwersa, at dagdagan ang tendensya ng stress corrosion.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Eksperimental na pag-aaral sa mga katangian ng high-strength bolts na gawa sa 20MnTiB steel sa mataas na temperatura.jaw.Civil engineering.J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Fracture failure analysis ng 20MnTiB steel high-strength bolts para sa mga riles.heat treatment.Metal.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Stress corrosion cracking behavior ng Mg-Al-Zn alloys sa ilalim ng iba't ibang pH condition sa pamamagitan ng SSRT method.Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al.Mga epekto ng glycine sa electrochemical at stress corrosion cracking behavior ng Cu10Ni alloy sa sulfide-contaminated brine.Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Corrosion properties ng die-cast magnesium alloy MRI230D sa Mg(OH)2-saturated 3.5% NaCl solution.alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Impluwensya ng mga chloride ions sa static at stress corrosion na gawi ng 9Cr martensitic steel.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Synergistic effect ng SRB at temperatura sa stress corrosion cracking ng X70 steel sa artipisyal na sea mud solution.J. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Stress corrosion behavior ng 00Cr21Ni14Mn5Mo2N stainless steel sa seawater.physics.kumuha ng pagsusulit.test.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Isang naantalang pag-aaral ng fracture ng bridge high-strength bolts.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Stress corrosion cracking ng mga duplex na hindi kinakalawang na asero sa mga solusyon sa paso.Doctoral Dissertation, Atlanta, GA, USA: Georgia Institute of Technology 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Mga epekto ng H2SO4 at naci concentrations sa stress corrosion cracking ng SUS304 stainless steel sa H2SO4-NaCl aqueous solution.alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Impluwensya ng kapaligiran at mga materyales sa stress corrosion cracking ng bakal sa H2O/CO/CO2 solution.Inter Milan.J. Koros.2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Mga epekto ng bikarbonate, temperatura at pH sa passivation ng API-X100 pipeline steel sa simulate groundwater solution.Sa IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Epekto ng temperatura sa stress corrosion cracking susceptibility ng austenitic stainless steel.coro.be opposed to.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Hydrogen-induced delayed fracture behavior ng ilang high-strength fastener steels (Kunming University of Science and Technology, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Stress corrosion mechanism ng GH4080A alloy para sa mga fastener.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).


Oras ng post: Peb-17-2022