Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. Kullandığınız tarayıcı sürümünde CSS desteği sınırlıdır. En iyi deneyim için güncel bir tarayıcı kullanmanızı (veya Internet Explorer'da uyumluluk modunu kapatmanızı) öneririz. Bu arada, sürekli desteğin sağlanması için siteyi stiller ve JavaScript olmadan görüntüleyeceğiz.
Ülkemizde çelik yapı köprüleri için en yaygın kullanılan yüksek dayanımlı cıvata malzemesi 20MnTiB çeliği olup, performansı köprülerin güvenli çalışması için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Chongqing'deki atmosferik ortamın incelenmesine dayanarak, Chongqing'in nemli iklimini simüle eden bir korozyon çözümü tasarlanmış ve Chongqing'in nemli iklimini simüle eden yüksek dayanımlı cıvataların gerilim korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Sıcaklığın, pH değerinin ve simüle edilen korozyon çözeltisi konsantrasyonunun 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların gerilim korozyon davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir.
20MnTiB çeliği, ülkemde çelik yapı köprüleri için en yaygın kullanılan yüksek dayanımlı cıvata malzemesidir ve performansı köprülerin güvenli çalışması için büyük önem taşır. Li vd. 1, 20 ~ 700 ℃ yüksek sıcaklık aralığında 10.9 sınıfı yüksek dayanımlı cıvatalarda yaygın olarak kullanılan 20MnTiB çeliğinin özelliklerini test etmiş ve gerilim-şekil değiştirme eğrisini, akma dayanımını, çekme dayanımını, Young modülünü ve uzamayı elde etmiştir. ve genleşme katsayısı. Zhang vd. 2, Hu vd. 3, vb. kimyasal bileşim testi, mekanik özellik testi, mikro yapı testi, diş yüzeyinin makroskobik ve mikroskobik analizi yoluyla incelemiş ve sonuçlar, yüksek dayanımlı cıvataların kırılmasının ana nedeninin diş kusurlarıyla ilgili olduğunu ve diş kusurlarının meydana geldiğini göstermiştir. Büyük gerilim konsantrasyonları, çatlak ucu gerilim konsantrasyonları ve açık hava korozyon koşullarının tümü gerilim korozyon çatlamasına yol açar.
Çelik köprüler için yüksek dayanımlı cıvatalar genellikle nemli bir ortamda uzun süre kullanılır. Yüksek nem, yüksek sıcaklık ve çevredeki zararlı maddelerin tortulaşması ve emilmesi gibi faktörler çelik yapıların kolayca korozyona uğramasına neden olabilir. Korozyon, yüksek dayanımlı cıvata kesit kaybına neden olarak çok sayıda kusur ve çatlağa yol açabilir. Ve bu kusurlar ve çatlaklar genişlemeye devam ederek yüksek dayanımlı cıvataların ömrünü azaltır ve hatta kırılmalarına neden olur. Şimdiye kadar, çevresel korozyonun malzemelerin gerilim korozyon performansı üzerindeki etkisine ilişkin birçok çalışma yapılmıştır. Catar ve ark.4, asidik, alkali ve nötr ortamlarda farklı alüminyum içeriklerine sahip magnezyum alaşımlarının gerilim korozyon davranışını yavaş gerilme hızı testi (SSRT) ile araştırmıştır. Abdel ve ark.5, farklı sülfür iyon konsantrasyonlarının varlığında %3,5 NaCl çözeltisinde Cu10Ni alaşımının elektrokimyasal ve gerilim korozyon çatlama davranışını incelemiştir. Aghion ve ark.6, %3,5 NaCl çözeltisinde döküm magnezyum alaşımı MRI230D'nin korozyon performansını değerlendirmiştir. Daldırma testi, tuz püskürtme testi, potansiyodinamik polarizasyon analizi ve SSRT ile. Zhang ve arkadaşları7 SSRT ve geleneksel elektrokimyasal test tekniklerini kullanarak 9Cr martensitik çeliğin gerilimli korozyon davranışını incelediler ve oda sıcaklığında martensitik çeliğin statik korozyon davranışı üzerinde klorür iyonlarının etkisini elde ettiler. Chen ve arkadaşları8 farklı sıcaklıklarda SRB içeren simüle edilmiş deniz çamuru çözeltisinde X70 çeliğinin gerilimli korozyon davranışını ve çatlama mekanizmasını SSRT ile araştırdılar. Liu ve arkadaşları9 00Cr21Ni14Mn5Mo2N östenitik paslanmaz çeliğin deniz suyu gerilimli korozyon direnci üzerinde sıcaklık ve çekme gerinim hızının etkisini incelemek için SSRT'yi kullandılar. Sonuçlar, 35 ~ 65℃ aralığındaki sıcaklığın paslanmaz çeliğin gerilimli korozyon davranışı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığını göstermektedir. Lu ve arkadaşları 10 farklı çekme dayanımı derecelerine sahip numunelerin gecikmeli kırılma duyarlılığını ölü yük gecikmeli kırılma testi ve SSRT ile değerlendirmiştir. 20MnTiB çelik ve 35VB çelik yüksek dayanımlı cıvataların çekme dayanımının 1040-1190MPa'da kontrol edilmesi önerilmektedir. Ancak bu çalışmaların çoğu temel olarak korozif ortamı simüle etmek için basit bir %3,5 NaCl çözeltisi kullanırken, yüksek dayanımlı cıvataların gerçek kullanım ortamı daha karmaşıktır ve cıvatanın pH değeri gibi birçok etki faktörüne sahiptir. Ananya vd. 11 korozif ortamdaki çevresel parametrelerin ve malzemelerin dubleks paslanmaz çeliklerin korozyonu ve gerilim korozyon çatlaması üzerindeki etkisini incelemiştir. Sunada vd. 12 SUS304 çeliğinde H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) ve NaCl (0-4,5 kmol/m-3) içeren sulu çözeltilerde oda sıcaklığında stres korozyon çatlama testleri gerçekleştirdi. H2SO4 ve NaCl'nin SUS304 çeliğinin korozyon tipleri üzerindeki etkileri de incelendi. Merwe vd. 13 SSRT'yi kullanarak haddeleme yönünün, sıcaklığın, CO2/CO konsantrasyonunun, gaz basıncının ve korozyon süresinin A516 basınçlı kap çeliğinin stres korozyon duyarlılığı üzerindeki etkilerini inceledi. Yeraltı suyu simülasyon çözümü olarak NS4 çözeltisini kullanan Ibrahim vd. 14 kaplamanın soyulmasından sonra bikarbonat iyon (HCO) konsantrasyonu, pH ve sıcaklık gibi çevresel parametrelerin API-X100 boru hattı çeliğinin stres korozyon çatlaması üzerindeki etkisini araştırdı. Shan vd. 15 SSRT tarafından simüle edilen kömür-hidrojen tesisinde farklı sıcaklık koşullarında (30 ~ 250 ℃) siyah su ortamında ostenitik paslanmaz çelik 00Cr18Ni10'un gerilim korozyon çatlağı duyarlılığının değişim yasasını incelemiştir. Han ve arkadaşları 16 ölü yük gecikmeli kırılma testi ve SSRT kullanarak yüksek dayanımlı cıvata numunelerinin hidrojen gevrekleşmesi duyarlılığını karakterize etmiştir. Zhao 17 GH4080A alaşımının gerilim korozyon davranışı üzerinde pH, SO42-, Cl-1'in etkilerini SSRT ile incelemiştir. Sonuçlar pH değeri ne kadar düşükse GH4080A alaşımının gerilim korozyon direncinin o kadar kötü olduğunu göstermektedir. Cl-1'e karşı belirgin bir gerilim korozyon duyarlılığı vardır ve oda sıcaklığında SO42- iyonik ortama duyarlı değildir. Ancak 20MnTiB çelik yüksek dayanımlı cıvatalar üzerinde çevresel korozyonun etkisine ilişkin az sayıda çalışma bulunmaktadır.
Köprülerde kullanılan yüksek dayanımlı cıvataların arızalanma nedenlerini bulmak için yazar bir dizi çalışma yürütmüştür. Yüksek dayanımlı cıvata numuneleri seçilmiş ve bu numunelerin arızalanma nedenleri kimyasal bileşim, kırılma mikroskobik morfolojisi, metalografik yapı ve mekanik özellik analizi perspektiflerinden tartışılmıştır19, 20. Son yıllarda Chongqing'deki atmosferik ortamın incelenmesine dayanarak, Chongqing'in nemli iklimini simüle eden bir korozyon şeması tasarlanmıştır. Chongqing simüle edilmiş nemli ikliminde yüksek dayanımlı cıvataların gerilme korozyonu deneyleri, elektrokimyasal korozyon deneyleri ve korozyon yorulma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, sıcaklığın, pH değerinin ve simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonunun 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların gerilme korozyon davranışı üzerindeki etkileri, mekanik özellik testleri, kırılma makroskobik ve mikroskobik analizi ve yüzey korozyon ürünleri yoluyla araştırılmıştır.
Çongçing, Çin'in güneybatısında, Yangtze Nehri'nin üst kesimlerinde yer alır ve nemli subtropikal muson iklimine sahiptir. Yıllık ortalama sıcaklık 16-18°C, yıllık ortalama bağıl nem çoğunlukla %70-80, yıllık güneşlenme saati 1000-1400 saattir ve güneşlenme yüzdesi yalnızca %25-35'tir.
2015'ten 2018'e kadar Chongqing'deki güneş ışığı ve ortam sıcaklığıyla ilgili raporlara göre, Chongqing'deki günlük ortalama sıcaklık en düşük 17°C ve en yüksek 23°C'dir. Chongqing'deki Chaotianmen Köprüsü'nün köprü gövdesindeki en yüksek sıcaklık 50°C'ye ulaşabilir °C21,22. Bu nedenle, gerilim korozyon testi için sıcaklık seviyeleri 25°C ve 50°C olarak ayarlanmıştır.
Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin pH değeri doğrudan H+ miktarını belirler, ancak bu pH değeri ne kadar düşükse korozyonun o kadar kolay meydana geldiği anlamına gelmez. pH'ın sonuçlar üzerindeki etkisi farklı malzemeler ve çözeltiler için değişecektir. Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin yüksek dayanımlı cıvataların gerilim korozyon performansı üzerindeki etkisini daha iyi incelemek için gerilim korozyon deneylerinin pH değerleri, literatür araştırması23 ve Chongqing'deki yıllık yağmur suyunun pH aralığı (2010-2018) ile birlikte 3,5, 5,5 ve 7,5 olarak ayarlanmıştır.
Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, simüle edilmiş korozyon çözeltisindeki iyon içeriği o kadar fazla olur ve malzeme özellikleri üzerindeki etkisi o kadar büyük olur. Simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonunun yüksek dayanımlı cıvataların gerilim korozyonu üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, yapay laboratuvar hızlandırılmış korozyon testi gerçekleştirildi ve simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu, korozyon olmadan seviye 4'e ayarlandı; bunlar orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu (1×), 20 × orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu (20 ×) ve 200 × orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu (200 ×) idi.
25℃ sıcaklık, 5.5 pH değeri ve orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonunun bulunduğu ortam, köprüler için yüksek mukavemetli cıvataların gerçek kullanım koşullarına en yakın olanıdır. Ancak, korozyon test sürecini hızlandırmak için 25 °C sıcaklık, 5.5 pH değeri ve 200 × orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonuna sahip deney koşulları referans kontrol grubu olarak ayarlandı. Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin sıcaklığının, konsantrasyonunun veya pH değerinin yüksek mukavemetli cıvataların gerilim korozyon performansı üzerindeki etkileri sırasıyla incelendiğinde, diğer faktörler değişmeden kaldı ve referans kontrol grubunun deneysel seviyesi olarak kullanıldı.
Çongçing Belediye Ekoloji ve Çevre Bürosu tarafından yayınlanan 2010-2018 atmosferik çevre kalitesi brifingine göre ve Zhang24'te bildirilen yağış bileşenlerine ve Çongçing'de bildirilen diğer literatürlere atıfta bulunularak, SO42- konsantrasyonunu artırmaya dayalı simüle edilmiş bir korozyon çözümü tasarlanmıştır. 2017 yılında Çongçing'in ana kentsel alanındaki yağış bileşimi. Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin bileşimi Tablo 1'de gösterilmektedir:
Simüle edilmiş korozyon çözeltisi, analitik reaktifler ve damıtılmış su kullanılarak kimyasal iyon konsantrasyon dengesi yöntemi ile hazırlanmıştır. Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin pH değeri, hassas pH metre, nitrik asit çözeltisi ve sodyum hidroksit çözeltisi kullanılarak ayarlanmıştır.
Chongqing'deki nemli iklimi simüle etmek için tuz püskürtme test cihazı özel olarak modifiye edilmiş ve tasarlanmıştır25. Şekil 1'de gösterildiği gibi, deneysel ekipman iki sisteme sahiptir: bir tuz püskürtme sistemi ve bir aydınlatma sistemi. Tuz püskürtme sistemi, bir kontrol parçası, bir püskürtme parçası ve bir indüksiyon parçasından oluşan deneysel ekipmanın ana işlevidir. Püskürtme parçasının işlevi, tuz sisini hava kompresörü aracılığıyla test odasına pompalamaktır. İndüksiyon parçası, test odasındaki sıcaklığı algılayan sıcaklık ölçüm elemanlarından oluşur. Kontrol parçası, tüm deneysel süreci kontrol etmek için püskürtme parçasını ve indüksiyon parçasını birbirine bağlayan bir mikrobilgisayardan oluşur. Aydınlatma sistemi, güneş ışığını simüle etmek için bir tuz püskürtme test odasına kurulur. Aydınlatma sistemi, kızılötesi lambalardan ve bir zaman kontrol cihazından oluşur. Aynı zamanda, numunenin etrafındaki sıcaklığı gerçek zamanlı olarak izlemek için tuz püskürtme test odasına bir sıcaklık sensörü kurulur.
Sabit yük altındaki gerilim korozyon numuneleri NACETM0177-2005'e (H2S Ortamında Metallerin Sülfür Gerilim Çatlağı ve Gerilim Korozyon Çatlağı Direncinin Laboratuvar Testi) uygun olarak işlendi. Gerilim korozyon numuneleri önce yağ kalıntılarını gidermek için aseton ve ultrasonik mekanik temizleme ile temizlendi, ardından alkol ile susuzlaştırıldı ve bir fırında kurutuldu. Daha sonra temiz numuneler, Çongçing'in nemli iklim ortamındaki korozyon durumunu simüle etmek için tuz püskürtme test cihazının test odasına konuldu. NACETM0177-2005 standardına ve GB/T 10,125-2012 tuz püskürtme test standardına göre, bu çalışmada sabit yük gerilim korozyon test süresi üniform olarak 168 saat olarak belirlenmiştir. Korozyon numuneleri üzerinde farklı korozyon koşulları altında MTS-810 üniversal çekme test cihazında çekme testleri yapılmış ve mekanik özellikleri ve kırılma korozyon morfolojisi analiz edilmiştir.
Şekil 1, farklı korozyon koşulları altında yüksek dayanımlı cıvata gerilim korozyon numunelerinin yüzey korozyonunun makro ve mikro morfolojisini göstermektedir.2 ve 3 sırasıyla.
Farklı simüle edilmiş korozyon ortamlarında 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların gerilim korozyon numunelerinin makroskobik morfolojisi: (a) korozyon yok; (b) 1 kez; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Farklı simüle edilmiş korozyon ortamlarında (100×) 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların korozyon ürünlerinin mikromorfolojisi: (a) 1 kez; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3,5; (e) pH7,5; (f) 50°C.
Şekil 2a'da, korozyona uğramamış yüksek dayanımlı cıvata numunesinin yüzeyinin, belirgin bir korozyon olmaksızın parlak metalik parlaklık sergilediği görülebilir. Ancak, orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi (Şekil 2b) koşulları altında, numunenin yüzeyi kısmen açık kahverengi ve kahverengi-kırmızı korozyon ürünleriyle kaplıydı ve yüzeyin bazı alanları hala belirgin metalik parlaklık gösteriyordu; bu, numune yüzeyinin yalnızca bazı alanlarının hafifçe korozyona uğradığını ve simüle edilmiş korozyon çözeltisinin numunenin yüzeyi üzerinde hiçbir etkisi olmadığını gösteriyordu. Malzeme özelliklerinin çok az etkisi vardır. Ancak, orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonunun 20 katı (Şekil 2c) koşulu altında, yüksek mukavemetli cıvata numunesinin yüzeyi büyük miktarda açık kahverengi korozyon ürünleri ve az miktarda kahverengi-kırmızı korozyon ürünü ile tamamen kaplanmıştır, belirgin bir metalik parlaklık bulunmamıştır ve alt tabakanın yüzeyine yakın az miktarda kahverengi-siyah korozyon ürünü vardır. Ve 200 kat orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu (Şekil 2d) koşulu altında, numunenin yüzeyi tamamen kahverengi korozyon ürünleri ile kaplanmıştır ve bazı bölgelerde kahverengi-siyah korozyon ürünleri belirmektedir.
pH 3,5'a düştükçe (Şekil 2e), açık kahverengi renkli korozyon ürünleri numunelerin yüzeyinde daha fazlaydı ve korozyon ürünlerinin bir kısmı soyulmuştu.
Şekil 2g'de sıcaklık 50 °C'ye çıktığında numunenin yüzeyindeki kahverengi-kırmızı korozyon ürünlerinin içeriğinin keskin bir şekilde azaldığı, parlak kahverengi korozyon ürünlerinin ise numunenin yüzeyini geniş bir alanda kapladığı görülmektedir. Korozyon ürünü tabakası nispeten gevşektir ve bazı kahverengi-siyah ürünler soyulmuştur.
Şekil 3'te görüldüğü gibi, farklı korozyon ortamlarında, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata gerilimli korozyon numunelerinin yüzeyindeki korozyon ürünleri açıkça delaminasyona uğrar ve korozyon tabakasının kalınlığı simüle edilen korozyon çözeltisinin konsantrasyonunun artmasıyla artar. Orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin (Şekil 3a) koşulu altında, numunenin yüzeyindeki korozyon ürünleri iki katmana ayrılabilir: korozyon ürünlerinin en dış tabakası eşit olarak dağılmıştır, ancak çok sayıda çatlak ortaya çıkar; iç tabaka gevşek bir korozyon ürünleri kümesidir. Orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonunun 20 katı (Şekil 3b) koşulu altında, numunenin yüzeyindeki korozyon tabakası üç katmana ayrılabilir: en dış tabaka çoğunlukla gevşek ve gözenekli olan ve iyi bir koruyucu performansa sahip olmayan dağılmış küme korozyon ürünlerinden oluşur; orta tabaka düzgün bir korozyon ürünü tabakasıdır, ancak belirgin çatlaklar vardır ve korozyon iyonları çatlaklardan geçebilir ve alt tabakayı aşındırabilir; İç tabaka, alt tabaka üzerinde iyi bir koruyucu etkiye sahip, belirgin çatlaklar içermeyen yoğun bir korozyon ürünü tabakasıdır. 200x orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu koşulu altında (Şekil 3c), numunenin yüzeyindeki korozyon tabakası üç tabakaya ayrılabilir: en dış tabaka ince ve düzgün bir korozyon ürünü tabakasıdır; orta tabaka esas olarak taç yaprağı şeklinde ve pul şeklinde korozyondur İç tabaka, alt tabaka üzerinde iyi bir koruyucu etkiye sahip, belirgin çatlaklar ve delikler içermeyen yoğun bir korozyon ürünü tabakasıdır.
Şekil 3d'den görülebileceği gibi, pH 3,5'teki simüle edilmiş korozyon ortamında, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata numunesinin yüzeyinde çok sayıda flokülan veya iğne benzeri korozyon ürünü bulunmaktadır. Bu korozyon ürünlerinin esas olarak γ-FeOOH ve az miktarda α-FeOOH iç içe geçmiş26 olduğu ve korozyon tabakasında belirgin çatlaklar olduğu tahmin edilmektedir.
Şekil 3f'den görülebileceği gibi sıcaklık 50 °C'ye çıktığında korozyon tabakası yapısında belirgin bir yoğun iç pas tabakası bulunmamıştır, bu da 50 °C'de korozyon tabakaları arasında boşluklar olduğunu ve bunun da alt tabakanın korozyon ürünleriyle tamamen kaplanmadığını göstermektedir. Alt tabakanın artan korozyon eğilimine karşı koruma sağlar.
Tablo 2'de farklı korozif ortamlarda sabit yük gerilim korozyonu altındaki yüksek dayanımlı cıvataların mekanik özellikleri gösterilmektedir:
Tablo 2'den görülebileceği gibi, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata numunelerinin mekanik özellikleri, farklı simüle edilmiş korozyon ortamlarında kuru-ıslak çevrim hızlandırılmış korozyon testinden sonra hala standart gereklilikleri karşılamaktadır, ancak korozyona uğramamış olanlara kıyasla belirli bir hasar bulunmaktadır.Numune.Orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonunda, numunenin mekanik özellikleri önemli ölçüde değişmemiştir, ancak simüle edilmiş çözeltinin 20× veya 200× konsantrasyonunda, numunenin uzaması önemli ölçüde azalmıştır.Mekanik özellikler, 20× ve 200× orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltilerinin konsantrasyonlarında benzerdir.Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin pH değeri 3,5'e düştüğünde, numunelerin çekme dayanımı ve uzaması önemli ölçüde azalmıştır.Sıcaklık 50°C'ye çıktığında, çekme dayanımı ve uzama önemli ölçüde azalır ve alan büzülme oranı standart değere çok yakındır.
Şekil 4'te farklı korozyon ortamlarında 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata gerilim korozyon numunelerinin kırılma morfolojileri gösterilmektedir. Bunlar, kırığın makro morfolojisi, kırığın merkezindeki lif bölgesi, kesme arayüzünün mikro morfolojik dudağı ve numunenin yüzeyidir.
Farklı simüle edilmiş korozyon ortamlarında (500×) 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata numunelerinin makroskobik ve mikroskobik kırılma morfolojileri: (a) korozyon yok; (b) 1 kez; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH7,5; (g) 50°C.
Şekil 4'te, farklı simüle edilmiş korozyon ortamları altında 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata gerilim korozyon numunesinin kırılmasının tipik bir kap-koni kırığı gösterdiği görülebilir. Korozyona uğramamış numuneyle (Şekil 4a) karşılaştırıldığında, elyaf alanı çatlağının merkezi alanı nispeten küçüktür. , kesme dudak alanı daha büyüktür. Bu, malzemenin mekanik özelliklerinin korozyondan sonra önemli ölçüde zarar gördüğünü gösterir. Simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonunun artmasıyla, kırığın merkezindeki elyaf alanındaki çukurlar arttı ve belirgin yırtılma dikişleri ortaya çıktı. Konsantrasyon, orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin 20 katına çıktığında, kesme dudak kenarı ile numunenin yüzeyi arasındaki arayüzde belirgin korozyon çukurları ortaya çıktı ve yüzeyde çok sayıda korozyon ürünü vardı.numune.
Şekil 3d'den, matris üzerinde iyi bir koruyucu etkiye sahip olmayan numunenin yüzeyindeki korozyon tabakasında belirgin çatlaklar olduğu anlaşılmaktadır. pH 3,5'teki simüle edilmiş korozyon çözeltisinde (Şekil 4e), numunenin yüzeyi ciddi şekilde korozyona uğramıştır ve merkezi elyaf alanı belirgin şekilde küçüktür. Elyaf alanının merkezinde çok sayıda düzensiz yırtılma dikişi vardır. Simüle edilmiş korozyon çözeltisinin pH değerinin artmasıyla, kırığın merkezindeki elyaf alanındaki yırtılma bölgesi azalır, çukur giderek azalır ve çukur derinliği de giderek azalır.
Sıcaklık 50 °C'ye yükseldiğinde (Şekil 4g), numunenin kırılmasının kesme dudak alanı en büyük oldu, merkezi elyaf alanındaki çukurlar önemli ölçüde arttı ve çukur derinliği de arttı ve kesme dudak kenarı ile numune yüzeyi arasındaki arayüz arttı. Korozyon ürünleri ve çukurlar arttı, bu da Şekil 3f'de yansıtılan alt tabaka korozyonunun derinleşme eğilimini doğruladı.
Korozyon çözeltisinin pH değeri, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların mekanik özelliklerinde bir miktar hasara neden olacaktır, ancak etki önemli değildir. pH 3,5'lik korozyon çözeltisinde, numunenin yüzeyine çok sayıda flokülan veya iğne benzeri korozyon ürünü dağılır ve korozyon tabakasında, alt tabaka için iyi bir koruma oluşturamayan belirgin çatlaklar bulunur. Ayrıca, numune kırığının mikroskobik morfolojisinde belirgin korozyon çukurları ve çok sayıda korozyon ürünü vardır. Bu, numunenin dış kuvvet tarafından deformasyona direnme yeteneğinin asidik bir ortamda önemli ölçüde azaldığını ve malzemenin gerilim korozyon eğiliminin derecesinin önemli ölçüde arttığını gösterir.
Orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin yüksek mukavemetli cıvata numunelerinin mekanik özellikleri üzerinde çok az etkisi oldu, ancak simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonu orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisinin konsantrasyonunun 20 katına çıktığında, numunelerin mekanik özellikleri önemli ölçüde zarar gördü ve kırık mikro yapısında belirgin bir korozyon oluştu. çukurlar, ikincil çatlaklar ve çok sayıda korozyon ürünü. Simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonu orijinal simüle edilmiş korozyon çözeltisi konsantrasyonunun 20 katından 200 katına çıkarıldığında, korozyon çözeltisi konsantrasyonunun malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi zayıfladı.
Simüle edilen korozyon sıcaklığı 25℃ olduğunda, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvata numunelerinin akma dayanımı ve çekme dayanımı, korozyona uğramamış numunelere kıyasla çok fazla değişmez. Bununla birlikte, 50 °C'lik simüle edilen korozyon ortam sıcaklığında, numunenin çekme dayanımı ve uzaması önemli ölçüde azalırken, kesit büzülme oranı standart değere yakın oldu, kırılma kesme dudağı en büyüğü oldu ve merkezi elyaf alanında çukurluklar oluştu. Önemli ölçüde arttı, çukur derinliği arttı, korozyon ürünleri ve korozyon çukurları arttı. Bu, sıcaklık sinerjik korozyon ortamının yüksek dayanımlı cıvataların mekanik özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğunu, bunun oda sıcaklığında belirgin olmadığını, ancak sıcaklık 50 °C'ye ulaştığında daha belirgin olduğunu göstermektedir.
Chongqing'deki atmosferik ortamı simüle eden kapalı alanda hızlandırılmış korozyon testinden sonra, 20MnTiB yüksek dayanımlı cıvataların çekme dayanımı, akma dayanımı, uzama ve diğer parametreleri azaldı ve belirgin gerilim hasarı meydana geldi. Malzeme gerilim altında olduğundan, önemli bir yerelleştirilmiş korozyon hızlanma fenomeni meydana gelecektir. Ayrıca, gerilim konsantrasyonu ve korozyon çukurlarının birleşik etkisi nedeniyle, yüksek dayanımlı cıvatalarda belirgin plastik hasara neden olmak, dış kuvvetler tarafından deformasyona karşı koyma yeteneğini azaltmak ve gerilim korozyonu eğilimini artırmak kolaydır.
Li, G., Li, M., Yin, Y. ve Jiang, S. Yüksek sıcaklıkta 20MnTiB çelikten yapılmış yüksek dayanımlı cıvataların özelliklerine ilişkin deneysel çalışma.çene.İnşaat mühendisliği.J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. ve Yang, Q. Raylar için 20MnTiB çelik yüksek dayanımlı cıvataların kırılma hasar analizi. Isıl işlem. Metal. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. SSRT yöntemi ile farklı pH koşulları altında Mg-Al-Zn alaşımlarının gerilim korozyon çatlaması davranışı. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA ve diğerleri. Glisinin, sülfürle kirlenmiş tuzlu suda Cu10Ni alaşımının elektrokimyasal ve gerilim korozyon çatlama davranışı üzerindeki etkileri. Endüstri Mühendisliği. Kimyasal. rezervuar. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. ve Lulu, N. Pres döküm magnezyum alaşımı MRI230D'nin Mg(OH)2 ile doymuş %3,5 NaCl çözeltisindeki korozyon özellikleri.alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. ve Preet, MS Klorür iyonlarının 9Cr martensitik çeliğin statik ve gerilim korozyon davranışı üzerindeki etkisi.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. ve Song, B. Yapay deniz çamuru çözeltisindeki X70 çeliğinin gerilim korozyon çatlağı üzerinde SRB ve sıcaklığın sinerjik etkisi. J. Chin. Socialist Party. coros. Pro. 39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. ve Yang, S. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N paslanmaz çeliğin deniz suyunda gerilme korozyon davranışı. fizik. sınava girin. test. 36, 1-5 (2018).
Lu, C. Köprü yüksek dayanımlı cıvatalarının gecikmeli kırılma çalışması.çene.Akademik okul.demiryolu.bilim.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Kostik çözeltilerdeki dubleks paslanmaz çeliklerin stres korozyon çatlaması.Doktora Tezi, Atlanta, GA, ABD: Georgia Teknoloji Enstitüsü 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. ve Sugimoto, K. H2SO4 ve Naci konsantrasyonlarının H2SO4-NaCl sulu çözeltisindeki SUS304 paslanmaz çeliğinin gerilim korozyon çatlamasına etkileri.alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Çevre ve malzemelerin H2O/CO/CO2 çözeltisindeki çeliklerin stres korozyon çatlamasına etkisi. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Simüle edilmiş yeraltı suyu çözeltisinde API-X100 boru hattı çeliğinin pasifleştirilmesinde bikarbonat, sıcaklık ve pH'ın etkileri. IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Sıcaklığın ostenitik paslanmaz çeliğin gerilim korozyon çatlamasına duyarlılığına etkisi. Teknolojiye karşı. 18, 42–44 (2018).
Han, S. Hidrojen kaynaklı çeşitli yüksek dayanımlı bağlantı elemanı çeliklerinin gecikmeli kırılma davranışı (Kunming Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. ve Zhang, M. Bağlantı elemanları için GH4080A alaşımının gerilim korozyon mekanizması.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).