Паводзіны высокатрывалых нітаў 20MnTiB да расколіны пры карозіі пад напругай пры мадэляванні вільготнага клімату Чунцын

Дзякуй за наведванне Nature.com. Версія браўзера, якой вы карыстаецеся, мае абмежаваную падтрымку CSS. Для найлепшага вопыту мы рэкамендуем вам выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або выключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Тым часам, каб забяспечыць пастаянную падтрымку, мы будзем адлюстроўваць сайт без стыляў і JavaScript.
Сталь 20MnTiB з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным матэрыялам для высокатрывалых нітаў для сталёвых канструкцый мастоў у маёй краіне, і яе характарыстыкі маюць вялікае значэнне для бяспечнай эксплуатацыі мастоў. На аснове даследавання атмасфернага асяроддзя ў Чунцыне ў гэтым даследаванні быў распрацаваны раствор для карозіі, які імітуе вільготны клімат Чунцына, і праведзены выпрабаванні на карозію высокатрывалых нітаў, якія імітуюць вільготны клімат Чунцына. qing. Было вывучана ўздзеянне тэмпературы, значэння pH і мадэляванай канцэнтрацыі каразійнага раствора на каразійныя паводзіны пад напругай высокатрывалых нітаў 20MnTiB.
Сталь 20MnTiB з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным высокатрывалым матэрыялам нітаў для сталёвых канструкцый мастоў у маёй краіне, і яе характарыстыкі маюць вялікае значэнне для бяспечнай эксплуатацыі мастоў. Лі і інш.1 пратэставаў уласцівасці сталі 20MnTiB, якая звычайна выкарыстоўваецца ў высокатрывалых нітах маркі 10.9, у дыяпазоне высокіх тэмператур 20~700 ℃, і атрымаў крывую напружання-дэфармацыі, мяжу цякучасці, трываласць на разрыў, модуль Юнга і адноснае падаўжэнне.і каэфіцыент пашырэння.Чжан і інш.2, Ху і інш.3 і г.д., з дапамогай выпрабаванняў хімічнага складу, выпрабаванняў механічных уласцівасцей, выпрабаванняў мікраструктуры, макраскапічных і мікраскапічных аналізаў паверхні разьбы, і вынікі паказваюць, што асноўная прычына разбурэння высокатрывалых нітаў звязана з дэфектамі разьбы і з'яўленнем дэфектаў разьбы. Вялікая канцэнтрацыя напружання, канцэнтрацыя напружання на кончыку расколіны і ўмовы карозіі на адкрытым паветры прыводзяць да каразійнага расколіны пад напругай.
Высокатрывалыя балты для сталёвых мастоў звычайна выкарыстоўваюцца на працягу доўгага часу ў вільготным асяроддзі. Такія фактары, як высокая вільготнасць, высокая тэмпература, а таксама адклад і паглынанне шкодных рэчываў у навакольным асяроддзі, могуць лёгка выклікаць карозію сталёвых канструкцый. Карозія можа выклікаць страту папярочнага перасеку высокатрывалых нітаў, што прыводзіць да шматлікіх дэфектаў і расколін. І гэтыя дэфекты і расколіны будуць працягваць пашырацца, тым самым памяншаючы тэрмін службы высокатрывалых нітаў і нават іх разрыў. Да гэтага часу было праведзена шмат даследаванняў пра ўплыў карозіі навакольнага асяроддзя на каразійныя характарыстыкі матэрыялаў. Catar et al4 даследавалі каразійныя паводзіны магніевых сплаваў з розным утрыманнем алюмінію ў кіслотным, шчолачным і нейтральным асяроддзі з дапамогай тэставання з павольнай хуткасцю дэфармацыі (SSRT). Абдэль і інш.5 даследавалі электрахімічнае і каразійнае расколіны Cu10 Ni сплаў у 3,5% растворы NaCl у прысутнасці розных канцэнтрацый сульфідных іёнаў. Aghion et al.6 ацанілі каразійныя характарыстыкі адліванага пад ціскам магніевага сплаву MRI230D у 3,5% растворы NaCl з дапамогай выпрабаванняў апусканнем, выпрабаванняў у саляным тумане, патэнцыядынамічнага палярызацыйнага аналізу і SSRT. Zhang et al.7 вывучалі каразійныя паводзіны мартэнсітнай сталі 9Cr пры напрузе з выкарыстаннем SSRT і традыцыйнай электраэлектратэхнікі. метады хімічных выпрабаванняў і атрымалі ўплыў іёнаў хларыду на статычныя каразійныя паводзіны мартэнсітнай сталі пры пакаёвай тэмпературы. Чэнь і інш.8 даследавалі паводзіны карозіі пад напругай і механізм парэпання сталі X70 у мадэляваным растворы марской бруду, які змяшчае SRB, пры розных тэмпературах з дапамогай SSRT.Liu і інш.9 выкарыстоўвалі SSRT для вывучэння ўплыву тэмпературы і хуткасці расцяжэння на каразійную ўстойлівасць марской вады пад напругай 00Cr2. Аўстэнітная нержавеючая сталь 1Ni14Mn5Mo2N. Вынікі паказваюць, што тэмпература ў дыяпазоне 35~65 ℃ не аказвае істотнага ўплыву на каразійныя паводзіны нержавеючай сталі пад напругай. Лу і інш.10 ацанілі адчувальнасць да запаволенага разбурэння ўзораў з рознымі класамі трываласці на разрыў з дапамогай тэсту на разрыў з затрымкай статычнай нагрузкі і SSRT. Мяркуецца, што трываласць на расцяжэнне высокатрывалых нітаў з сталі 20MnTiB і сталі 35VB павінна кантралявацца на ўзроўні 1040-1190 МПа. Аднак у большасці гэтых даследаванняў для сімуляцыі ў асноўным выкарыстоўваецца просты 3,5% раствор NaCl позні каразійнае асяроддзе, у той час як рэальнае асяроддзе выкарыстання высокатрывалых нітаў з'яўляецца больш складаным і мае шмат уплывовых фактараў, такіх як значэнне pH ніта. Ananya і інш.11 вывучалі ўплыў параметраў навакольнага асяроддзя і матэрыялаў у каразійнай асяроддзі на карозію і каразійнае парэпанне пад напругай дуплекснай нержавеючай сталі. Сунада і інш.12 правялі выпрабаванні на каразійнае парэпанне сталі SUS304 пры пакаёвай тэмпературы ў водных растворах, якія змяшчаюць H2SO4 (0-5,5 кмоль/м-3) і NaCl (0-4,5 кмоль/м-3). Таксама былі вывучаны эфекты H2SO4 і NaCl на тыпы карозіі сталі SUS304. Merwe et al. ціск і час карозіі на адчувальнасць да карозіі пад напругай сталі A516 для ёмістасці пад ціскам. Выкарыстоўваючы раствор NS4 у якасці рашэння для мадэлявання падземных вод, Ibrahim et al.14 даследаваў уплыў параметраў навакольнага асяроддзя, такіх як канцэнтрацыя іёнаў бікарбанату (HCO), pH і тэмпература, на каразійнае парэпанне трубаправоднай сталі API-X100 пасля адслойвання пакрыцця. Shan et al.15 вывучалі закон змены схільнасці да каразійнага расколіны пад напругай аўстэнітнай нержавеючай сталі 00Cr18Ni10 у залежнасці ад тэмпературы пры розных тэмпературных умовах (30~250 ℃) ва ўмовах чорнай вады ў мадэляванай установцы пераўтварэння вугалю ў вадарод SSRT.Han і інш. ed выпрабаванне на разлом і SSRT. Zhao17 вывучаў уплыў pH, SO42-, Cl-1 на каразійныя паводзіны сплаву GH4080A пры нагрузцы. Вынікі паказваюць, што чым ніжэй значэнне pH, тым горш устойлівасць сплаву GH4080A да карозіі пад напругай. Ён мае відавочную адчувальнасць да карозіі пад напругай да Cl-1 і не адчувальны да іённага асяроддзя SO42 пры пакаёвай тэмпературы. , ёсць некалькі даследаванняў пра ўплыў карозіі навакольнага асяроддзя на высокатрывалыя балты з сталі 20MnTiB.
Каб высветліць прычыны адмовы высокатрывалых нітаў, якія выкарыстоўваюцца ў мастах, аўтар правёў шэраг даследаванняў. Былі адабраны ўзоры высокатрывалых нітаў, і прычыны адмовы гэтых узораў былі абмеркаваны з пункту гледжання хімічнага складу, мікраскапічнай марфалогіі разбурэння, металаграфічнай структуры і аналізу механічных уласцівасцей19, 20. На аснове даследаванняў атмасфернага асяроддзя ў Чунцыне за апошнія гады, кар. Распрацавана схема rosion, якая імітуе вільготны клімат Чунцына. Былі праведзены эксперыменты па карозіі пад напругай, эксперыменты па электрахімічнай карозіі і каразійнай стомленасці высокатрывалых нітаў у змадэляваным вільготным клімаце Чунцына. У гэтым даследаванні ўплыў тэмпературы, значэння pH і канцэнтрацыі імітаванага раствора для карозіі на каразійныя паводзіны пад напругай высокатрывалых нітаў 20MnTiB даследаваўся з дапамогай выпрабаванняў механічных уласцівасцей, макраскапічны і мікраскапічны аналіз разбурэння, а таксама прадукты павярхоўнай карозіі.
Чунцын размешчаны на паўднёвым захадзе Кітая, у вярхоўях ракі Янцзы, і мае вільготны субтрапічны мусонны клімат. Сярэднегадавая тэмпература складае 16-18°C, сярэднегадавая адносная вільготнасць паветра ў асноўным 70-80%, гадавая колькасць гадзін сонечнага ззяння складае 1000-1400 гадзін, а працэнт сонечнага ззяння складае толькі 25-35%.
Згодна са справаздачамі аб сонечным святле і тэмпературы навакольнага асяроддзя ў Чунцыне з 2015 па 2018 год, сярэднясутачная тэмпература ў Чунцыне складае ад 17°C да 23°C.Самая высокая тэмпература на корпусе моста Чаацяньмэнь у Чунцыне можа дасягаць 50°C °C21,22. Такім чынам, тэмпературныя ўзроўні для выпрабаванняў на карозію пад напругай былі ўстаноўлены на ўзроўні 25°C і 50°C.
Значэнне pH мадэляванага раствора для карозіі непасрэдна вызначае колькасць H+, але гэта не азначае, што чым ніжэй значэнне pH, тым лягчэй адбываецца карозія. Уплыў pH на вынікі будзе адрознівацца для розных матэрыялаў і раствораў. Каб лепш вывучыць уплыў раствора для мадэлявання карозіі на характарыстыкі карозіі пад напругай высокатрывалых нітаў, значэнні pH у эксперыментах па карозіі пад напругай былі ўсталяваны ў камбінацыі на 3,5, 5,5 і 7,5 з літаратурнымі даследаваннямі23 і дыяпазонам pH штогадовай дажджавой вады ў Чунцыне з 2010 па 2018 гг.
Чым вышэй канцэнтрацыя імітаванага каразійнага раствора, тым большы ўтрыманне іёнаў у імітаваным каразійным растворы і тым большы ўплыў на ўласцівасці матэрыялу. Для таго, каб вывучыць уплыў мадэляванай канцэнтрацыі каразійнага раствора на карозію пад напругай высокатрывалых нітаў, было рэалізавана штучнае лабараторнае паскоранае выпрабаванне на карозію, і для мадэляванай канцэнтрацыі каразійнага раствора быў усталяваны ўзровень 4 без карозіі, які быў зыходнай канцэнтрацыяй імітаванага каразійнага раствора ( 1 ×), 20 × зыходная мадэляваная канцэнтрацыя раствора карозіі (20 ×) і 200 × зыходная канцэнтрацыя мадэляванага раствора карозіі (200 ×).
Навакольнае асяроддзе з тэмпературай 25 ℃, значэннем pH 5,5 і канцэнтрацыяй зыходнага мадэляванага раствора карозіі найбольш блізкае да рэальных умоў выкарыстання высокатрывалых нітаў для мастоў. Аднак, каб паскорыць працэс выпрабаванняў на карозію, эксперыментальныя ўмовы з тэмпературай 25 °C, pH 5,5 і канцэнтрацыяй 200 × зыходнага мадэляванага раствора карозіі былі ўстаноўлены ў якасці эталоннай кантрольнай групы. Тэмпература, канцэнтрацыя або значэнне pH мадэлюемага каразійнага раствора на карозію пад напругай высокатрывалых нітаў даследаваліся адпаведна, іншыя фактары заставаліся нязменнымі, што было выкарыстана ў якасці эксперыментальнага ўзроўню эталоннай кантрольнай групы.
У адпаведнасці з брыфінгам аб якасці атмасфернага асяроддзя за 2010-2018 гг., апублікаваным Муніцыпальным бюро экалогіі і навакольнага асяроддзя Чунцына, і са спасылкай на кампаненты ападкаў, пра якія паведамляецца ў Zhang24 і іншых літаратурах у Чунцыне, быў распрацаваны мадэляваны раствор карозіі, заснаваны на павышэнні канцэнтрацыі SO42-. Склад ападкаў у галоўнай гарадской зоне Чунцына ў 2017 г. Склад ападкаў імітаваны раствор карозіі паказаны ў табліцы 1:
Раствор для імітацыі карозіі рыхтуецца метадам хімічнага балансу канцэнтрацыі іёнаў з выкарыстаннем аналітычных рэагентаў і дыстыляванай вады. Значэнне pH мадэляванага раствора для карозіі было адрэгулявана з дапамогай прэцызійнага рН-метра, раствора азотнай кіслаты і раствора гідраксіду натрыю.
Для мадэлявання вільготнага клімату ў Чунцыне тэстар салянага туману быў спецыяльна мадыфікаваны і распрацаваны25. Як паказана на малюнку 1, эксперыментальнае абсталяванне мае дзве сістэмы: сістэму салянага распылення і сістэму асвятлення. Сістэма салянага распылення з'яўляецца асноўнай функцыяй эксперыментальнага абсталявання, якое складаецца з кантрольнай часткі, распыляльнай часткі і індукцыйнай часткі. Функцыя распыляльнай часткі заключаецца ў напампоўванні салянага туману ў выпрабавальную камеру праз паветраны кампрэсар. Індукцыйная частка складаецца з элементаў вымярэння тэмпературы, якія вызначаюць тэмпературу ў выпрабавальнай камеры. Частка кіравання складаецца з мікракампутара, які злучае распыляльную частку і індукцыйную частку для кіравання ўсім эксперыментальным працэсам. Сістэма асвятлення ўсталявана ў выпрабавальнай камеры з саляным туманам для імітацыі сонечнага святла. Сістэма асвятлення складаецца з інфрачырвоных лямпаў і кантролера часу. У той жа час у выпрабавальнай камеры з саляным туманам усталяваны датчык тэмпературы для кантролю тэмпературы вакол узору ў рэальным часе. час.
Узоры карозіі пад напругай пад пастаяннай нагрузкай былі апрацаваны ў адпаведнасці з NACETM0177-2005 (Лабараторныя выпрабаванні сульфіднага расколіны і каразійнага расколіны пад напругай металаў у асяроддзі H2S). Узоры карозіі пад напругай спачатку былі ачышчаны ацэтонам і ультрагукавой механічнай ачысткай для выдалення рэшткаў алею, затым абязводжаны спіртам і высушаны ў духоўцы. Потым чыстыя ўзоры былі ачышчаны. у выпрабавальную камеру прыбора для выпрабаванняў солевым туманам для мадэлявання карозійнай сітуацыі ў вільготным кліматычным асяроддзі Чунцына. У адпаведнасці са стандартам NACETM0177-2005 і стандартам выпрабаванняў салёным туманам GB/T 10,125-2012, час выпрабаванняў на карозію пад напругай пры пастаяннай нагрузцы ў гэтым даследаванні раўнамерна вызначаецца як 168 гадзін. Выпрабаванні на расцяжэнне праводзіліся на ўзорах карозіі ў розных умовах карозіі на на універсальнай машыне для выпрабаванняў на расцяжэнне МТС-810, прааналізаваны іх механічныя ўласцівасці і каразійная марфалогія разбурэння.
На малюнку 1 паказана макра- і мікрамарфалогія павярхоўнай карозіі высокатрывалых балтавых узораў у розных умовах карозіі. 2 і 3 адпаведна.
Макраскапічная марфалогія ўзораў карозіі пад напругай высокатрывалых нітаў 20MnTiB у розных мадэляваных асяроддзях карозіі: (а) карозіі няма;б) 1 раз;(c) 20 ×;(d) 200 ×;(e) pH3,5;(f) pH 7,5;(g) 50°C.
Мікрамарфалогія прадуктаў карозіі высокатрывалых нітаў 20MnTiB у розных мадэляваных асяроддзях карозіі (100×): (а) 1 раз;(б) 20 ×;(c) 200 ×;(d) pH3,5;(e) pH7,5;(f) 50°C.
На малюнку 2а відаць, што паверхня непадвергнутага карозіі ўзору высокатрывалага ніта мае яркі металічны бляск без відавочнай карозіі. Аднак ва ўмовах зыходнага імітаванага раствора карозіі (мал. 2б) паверхня ўзору была часткова пакрыта карычнева-чырвонымі прадуктамі карозіі, і некаторыя ўчасткі паверхні па-ранейшаму дэманстравалі відавочны металічны бляск, што сведчыць аб тым, што толькі некаторыя ўчасткі паверхні ўзору былі злёгку скарынаванымі. стрыглі, і імітаваны раствор карозіі не аказаў ніякага ўплыву на паверхню ўзору.Уласцівасці матэрыялу мала ўплываюць. Аднак пры ўмове 20 × зыходнай канцэнтрацыі імітаванага каразійнага раствора (мал. 2c) паверхня ўзору высокатрывалага ніта была цалкам пакрыта вялікай колькасцю карычнева-карычневых прадуктаў карозіі і невялікай колькасцю карычнева-чырвонага карозійнага прадукту, відавочнага металічнага бляску не было выяўлена, і была невялікая колькасць карычнева-чорнага прадукту карозіі каля паверхні падкладкі. І пры ўмове 200 × зыходная мадэляваная канцэнтрацыя раствора карозіі (мал. 2d), паверхня ўзору цалкам пакрыта карычневымі прадуктамі карозіі, а ў некаторых месцах з'яўляюцца карычнева-чорныя прадукты карозіі.
Калі рн знізіўся да 3,5 (мал. 2e), карычнева-карычневыя прадукты карозіі былі больш за ўсё на паверхні ўзораў, і некаторыя з прадуктаў карозіі адслойваліся.
Малюнак 2g паказвае, што па меры павышэння тэмпературы да 50 °C утрыманне карычнева-чырвоных прадуктаў карозіі на паверхні ўзору рэзка памяншаецца, у той час як ярка-карычневыя прадукты карозіі пакрываюць паверхню ўзору на вялікай плошчы. Пласт прадуктаў карозіі адносна друзлы, і некаторыя карычнева-чорныя прадукты адслойваюцца.
Як паказана на малюнку 3, у розных асяроддзях карозіі прадукты карозіі на паверхні высокатрывалых узораў карозіі з 20MnTiB пад напругай на нітах відавочна адслойваюцца, і таўшчыня каразійнага пласта павялічваецца з павелічэннем канцэнтрацыі імітаванага раствора карозіі. Пры ўмове зыходнага імітаванага раствора карозіі (мал. 3а) прадукты карозіі на паверхні ўзору можна падзяліць на два пласта : самы вонкавы пласт прадуктаў карозіі раўнамерна размеркаваны, але з'яўляецца вялікая колькасць расколін;унутраны пласт уяўляе сабой друзлую групу прадуктаў карозіі. Пры ўмове 20× зыходнай мадэляванай канцэнтрацыі раствора карозіі (мал. 3b), пласт карозіі на паверхні ўзору можна падзяліць на тры пласта: крайні пласт у асноўным складаецца з дысперсных кластарных прадуктаў карозіі, якія друзлыя і сітаватыя і не маюць добрых ахоўных характарыстык;Сярэдні пласт - аднастайны пласт прадукту карозіі, але ёсць відавочныя расколіны, і іёны карозіі могуць праходзіць праз расколіны і раз'ядаць падкладку;унутраны пласт уяўляе сабой шчыльны пласт прадукту карозіі без відавочных расколін, які аказвае добры ахоўны эфект на падкладку. Пры ўмове 200× зыходнай канцэнтрацыі імітаванага раствора карозіі (мал. 3c), пласт карозіі на паверхні ўзору можна падзяліць на тры пласта: крайні пласт - гэта тонкі і аднастайны пласт прадукту карозіі;сярэдні пласт - гэта ў асноўным пялёстападобная і шматкавая карозія. Унутраны пласт - гэта шчыльны пласт прадукту карозіі без відавочных расколін і адтулін, які аказвае добры ахоўны эфект на падкладку.
На малюнку 3d відаць, што ў змадэляваным асяроддзі карозіі рн 3,5 існуе вялікая колькасць флокулентных або ігольчастых прадуктаў карозіі на паверхні ўзору высокатрывалага балта з 20MnTiB. Мяркуецца, што гэтыя прадукты карозіі ў асноўным складаюцца з γ-FeOOH і невялікай колькасці α-FeOOH, пераплеценых26, і каразійны пласт мае відавочныя расколіны. cks.
На малюнку 3f відаць, што калі тэмпература павялічылася да 50 °C, у структуры каразійнага пласта не было выяўлена відавочнага шчыльнага ўнутранага пласта іржы, што паказвае на наяўнасць прамежкаў паміж пластамі карозіі пры 50 °C, з-за чаго падкладка не цалкам пакрывалася прадуктамі карозіі.Забяспечвае абарону ад падвышанай схільнасці падкладкі да карозіі.
Механічныя ўласцівасці высокатрывалых нітаў пры карозіі пад пастаяннай нагрузкай у розных агрэсіўных асяроддзях паказаны ў табліцы 2:
З табліцы 2 відаць, што механічныя ўласцівасці ўзораў высокатрывалых нітаў з 20MnTiB па-ранейшаму адпавядаюць стандартным патрабаванням пасля выпрабаванняў на паскораную карозію ў рэжыме сухога і вільготнага цыклу ў розных мадэляваных каразійных асяроддзях, але ёсць пэўныя пашкоджанні ў параўнанні з узорамі без карозіі. падаўжэнне ўзору значна паменшылася. Механічныя ўласцівасці падобныя пры канцэнтрацыях 20 × і 200 × зыходных мадэляваных раствораў карозіі. Калі значэнне pH мадэляванага раствора карозіі ўпала да 3,5, трываласць на разрыў і падаўжэнне ўзораў значна знізіліся. Калі тэмпература падымаецца да 50 °C, трываласць на разрыў і адноснае падаўжэнне значна зніжаюцца, а хуткасць ўсаджвання плошчы вельмі блізкі да стандартнага значэння.
Марфалогіі пераломаў узораў высокатрывалай карозіі балта 20MnTiB у розных каразійных асяроддзях паказаны на малюнку 4, а гэта макрамарфалогія пералому, зона валокнаў у цэнтры разлому, мікрамарфалагічная губа мяжы зруху і паверхня ўзору.
Макраскапічныя і мікраскапічныя марфалогіі пераломаў узораў высокатрывалых нітаў з 20MnTiB у розных мадэляваных карозійных асяроддзях (500×): (а) карозіі няма;б) 1 раз;(c) 20 ×;(d) 200 ×;(e) pH3,5;(f) pH7,5;(g) 50°C.
На малюнку 4 відаць, што пералом высокатрывалага ўзору балта 20MnTiB, падвергнутага карозіі пад напругай, у розных мадэляваных каразійных асяроддзях уяўляе сабой тыповы пералом кубкавага конуса.У параўнанні з узорам без карозіі (мал. 4а), цэнтральная вобласць расколіны валакна адносна невялікая., плошча губы зруху большая. Гэта паказвае, што механічныя ўласцівасці матэрыялу значна пашкоджваюцца пасля карозіі. З павелічэннем канцэнтрацыі імітаванага раствора карозіі павялічыліся ямкі ў вобласці валакна ў цэнтры пералому і з'явіліся відавочныя разрыўныя швы. Калі канцэнтрацыя павялічылася ў 20 разоў больш, чым у першапачатковага імітаванага раствора карозіі, на мяжы паміж краем губы зруху і паверхняй узору з'явіліся відавочныя каразійныя ямкі. шмат прадуктаў карозіі на паверхні.узор.
З малюнка 3d вынікае, што ў пласце карозіі на паверхні ўзору ёсць відавочныя расколіны, што не аказвае добрага ахоўнага эфекту на матрыцу.У змадэляваным растворы для карозіі рн 3,5 (малюнак 4e) паверхня ўзору моцна падвергнулася карозіі, а цэнтральная плошча валакна, відавочна, малая., Ёсць вялікая колькасць нерэгулярных разрываў швоў у цэнтры вобласці валакна. З павелічэннем значэння рн імітаванага каразійнага раствора зона разрыву ў вобласці валакна ў цэнтры разлому памяншаецца, ямка паступова памяншаецца, а глыбіня яміны таксама паступова памяншаецца.
Калі тэмпература павялічылася да 50 °C (мал. 4g), плошча губы зруху пры разломе ўзору была самай вялікай, ямкі ў цэнтральнай вобласці валакна значна павялічыліся, а глыбіня ямкі таксама павялічылася, а мяжа падзелу паміж краем губы зруху і паверхняй узору павялічылася.Прадукты карозіі і ямы павялічыліся, што пацвердзіла тэндэнцыю паглыблення карозіі падкладкі, адлюстраваную на мал. 3f.
Значэнне pH каразійнага раствора прывядзе да некаторай шкоды механічным уласцівасцям высокатрывалых нітаў 20MnTiB, але эфект неістотны. У каразійным растворы з pH 3,5 на паверхні ўзору размяркоўваецца вялікая колькасць флокулентных або ігольчастых прадуктаў карозіі, а каразійны пласт мае відавочныя расколіны, якія не могуць стаць добрай абаронай для падкладкі. Ёсць відавочныя каразійныя ямкі і вялікая колькасць карозіі. rosion products у мікраскапічнай марфалогіі разбурэння ўзору. Гэта паказвае, што здольнасць узору супрацьстаяць дэфармацыі знешняй сілы значна зніжаецца ў кіслай асяроддзі, а ступень тэндэнцыі да карозіі пад напругай матэрыялу значна павялічваецца.
Зыходны мадэляваны раствор карозіі практычна не ўплываў на механічныя ўласцівасці высокатрывалых узораў нітаў, але па меры таго, як канцэнтрацыя мадэляванага раствора карозіі павялічылася ў 20 разоў, чым у зыходнага мадэляванага раствора карозіі, механічныя ўласцівасці ўзораў былі значна пашкоджаныя, і была відавочная карозія ў мікраструктуры разлому.ямы, другасныя расколіны і шмат прадуктаў карозіі. Калі канцэнтрацыя мадэляванага раствора карозіі была павялічана з 20 да 200 разоў у параўнанні з першапачатковай канцэнтрацыяй раствора карозіі, уплыў канцэнтрацыі раствора карозіі на механічныя ўласцівасці матэрыялу быў аслаблены.
Калі мадэляваная тэмпература карозіі складае 25 ℃, мяжа цякучасці і трываласць на разрыў узораў высокатрывалых нітаў з 20MnTiB практычна не змяняюцца ў параўнанні з узорамі без карозіі. Аднак пры мадэляванай тэмпературы карозійнага асяроддзя 50 °C трываласць на разрыў і адноснае падаўжэнне ўзору значна знізіліся, хуткасць усаджвання секцыі была блізкая да стандартнага значэння, зрух пры разбурэнні губа была самай вялікай, а ў цэнтральнай вобласці валакна былі ямачкі. Значна павялічылася, глыбіня ямкі павялічылася, павялічыліся прадукты карозіі і каразійныя ямкі. Гэта паказвае, што тэмпература сінэргічнага каразійнага асяроддзя мае вялікі ўплыў на механічныя ўласцівасці высокатрывалых нітаў, што не відавочна пры пакаёвай тэмпературы, але больш значна, калі тэмпература дасягае 50 °C.
Пасля выпрабаванняў на паскораную карозію ў памяшканні, якія мадэлююць атмасфернае асяроддзе ў Чунцыне, трываласць на разрыў, мяжа цякучасці, адноснае падаўжэнне і іншыя параметры высокатрывалых нітаў 20MnTiB былі зніжаны, і адбылося відавочнае пашкоджанне ад напружання. Паколькі матэрыял знаходзіцца пад нагрузкай, будзе адбывацца значнае лакалізаванае з'ява паскарэння карозіі. І з-за камбінаванага эфекту канцэнтрацыі напружання і каразійных ям. , лёгка выклікаць відавочнае пластычнае пашкоджанне высокатрывалых нітаў, знізіць здольнасць супрацьстаяць дэфармацыі знешнімі сіламі і павялічыць тэндэнцыю да карозіі пад напругай.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Эксперыментальнае даследаванне ўласцівасцей высокатрывалых нітаў з сталі 20MnTiB пры падвышанай тэмпературы.34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Аналіз разбурэння высокатрывалых нітаў з сталі 20MnTiB для рэек.тэрмічнай апрацоўкі.Metal.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Паводзіны каразійнага расколіны пад напругай сплаваў Mg-Al-Zn пры розных умовах pH метадам SSRT. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA і інш. Уплыў гліцыну на паводзіны электрахімічнага расколіны і каразійнага расколіны пад напругай сплаву Cu10Ni у забруджаным сульфідамі расоле. Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Каразійныя ўласцівасці адліванага пад ціскам магніевага сплаву MRI230D у Mg(OH)2-насычаным 3,5% растворы NaCl.alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Уплыў іёнаў хларыду на карозійныя паводзіны 9Cr martensitic steel.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Сінэргічны эфект SRB і тэмпературы на каразійнае парэпанне сталі Х70 у штучным растворы марской гразі.Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Лю, Дж., Чжан, Ю. і Ян, С. Каразійныя паводзіны нержавеючай сталі 00Cr21Ni14Mn5Mo2N у марской вадзе.фізіка.здаць экзамен.тэст.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Даследаванне адкладзенага разбурэння моставых высокатрывалых балтаў.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ананья, Б. Каразійнае парэпанне дуплекснай нержавеючай сталі ў з'едлівых растворах. Доктарская дысертацыя, Атланта, Джорджыя, ЗША: Тэхналагічны інстытут Джорджыі 137–8 (2008)
Сунада, С., Масаноры, К., Казухіка, М. і Сугімота, К. Уплыў канцэнтрацый H2SO4 і Naci на каразійнае парэпанне нержавеючай сталі SUS304 у водным растворы H2SO4-NaCl. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Уплыў навакольнага асяроддзя і матэрыялаў на каразійнае парэпанне сталі пад напругай у растворы H2O/CO/CO2.Inter Milan.J.Корас.2012, 1-13 (2012).
Ібрагім, М. і Акрам А. Уплыў бікарбанату, тэмпературы і рн на пасівацыю трубаправоднай сталі API-X100 у мадэляваным растворы падземных вод. У IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Уплыў тэмпературы на адчувальнасць да каразійнага расколіны пад напругай аўстенітнай нержавеючай сталі.coro.be opposed to.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Выкліканае вадародам запаволенае разбурэнне некалькіх высокатрывалых крапежных сталей (Kunming University of Science and Technology, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Механізм карозіі пад напругай сплаву GH4080A for fasteners.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).


Час публікацыі: 17 лютага 2022 г
TOP