Cumportamentu di fratturazione per corrosione sotto stress di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in simulazione di clima umido di Chongqing

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L'acciaiu 20MnTiB hè u materiale di bulloni d'alta resistenza u più utilizatu per i ponti di strutture d'acciaiu in u mo paese, è a so prestazione hè di grande impurtanza per u funziunamentu sicuru di i ponti. Basatu annantu à l'inchiesta di l'ambiente atmosfericu in Chongqing, questu studiu hà cuncipitu una suluzione di corrosione chì simula u clima umitu di Chongqing, è hà realizatu testi di corrosione sottu stress di bulloni d'alta resistenza chì simulanu u clima umitu di Chongqing. L'effetti di a temperatura, u valore di pH è a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata nantu à u cumpurtamentu di a corrosione sottu stress di i bulloni d'alta resistenza 20MnTiB sò stati studiati.
L'acciaiu 20MnTiB hè u materiale di bulloni d'alta resistenza più largamente utilizatu per i ponti di struttura d'acciaiu in u mo paese, è a so prestazione hè di grande impurtanza per u funziunamentu sicuru di i ponti. Li et al. 1 anu testatu e proprietà di l'acciaiu 20MnTiB cumunemente utilizatu in i bulloni d'alta resistenza di gradu 10.9 in l'intervallu di temperatura alta di 20 ~ 700 ℃, è anu ottenutu a curva stress-strain, a resistenza à u snervamentu, a resistenza à a trazione, u modulu di Young è l'allungamentu. è u coefficientu di espansione. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, ecc., attraversu testi di cumpusizione chimica, testi di proprietà meccaniche, testi di microstruttura, analisi macroscopiche è microscopiche di a superficia di u filu, è i risultati mostranu chì a ragione principale di a frattura di i bulloni d'alta resistenza hè ligata à i difetti di u filu, è l'occorrenza di difetti di u filu. Grandi concentrazioni di stress, concentrazioni di stress in punta di crepa è cundizioni di corrosione à l'aria aperta portanu tutti à a frattura di a corrosione da stress.
I bulloni d'alta resistenza per i ponti d'acciaiu sò generalmente usati per un bellu pezzu in un ambiente umitu. Fattori cum'è l'alta umidità, l'alta temperatura, è a sedimentazione è l'assorbimentu di sustanzi nocivi in ​​l'ambiente ponu facilmente causà a corrosione di e strutture d'acciaiu. A corrosione pò causà a perdita di sezione trasversale di i bulloni d'alta resistenza, risultendu in numerosi difetti è crepe. È questi difetti è crepe continueranu à espansione, riducendu cusì a vita di i bulloni d'alta resistenza è ancu causendu a so rottura. Finu à avà, ci sò parechji studii nantu à l'effettu di a corrosione ambientale nantu à e prestazioni di corrosione da stress di i materiali. Catar et al4 anu investigatu u cumpurtamentu di corrosione da stress di leghe di magnesiu cù diversi cuntenuti d'aluminiu in ambienti acidi, alcalini è neutri per mezu di test di velocità di deformazione lenta (SSRT). Abdel et al.5 anu studiatu u cumpurtamentu elettrochimicu è di cracking da corrosione da stress di a lega Cu10Ni in una soluzione di NaCl à 3,5% in presenza di diverse concentrazioni di ioni sulfuri. Aghion et al.6 anu valutatu e prestazioni di corrosione di a lega di magnesiu pressofusa MRI230D in una soluzione di NaCl à 3,5% per mezu di test d'immersione, test di spruzzatura salina, analisi di polarizazione potenziodinamica è SSRT. Zhang et al.7 anu studiatu u cumpurtamentu di a corrosione sottu stress di l'acciaiu martensiticu 9Cr utilizendu SSRT è tecniche tradiziunali di test elettrochimichi, è anu ottenutu l'effettu di l'ioni di cloruru nantu à u cumpurtamentu di a corrosione statica di l'acciaiu martensiticu à temperatura ambiente. Chen et al.8 anu investigatu u cumpurtamentu di a corrosione sottu stress è u mecanismu di cracking di l'acciaiu X70 in una soluzione simulata di fangu marinu chì cuntene SRB à diverse temperature per SSRT. Liu et al.9 anu utilizatu SSRT per studià l'effettu di a temperatura è di a velocità di deformazione à trazione nantu à a resistenza à a corrosione sottu stress di l'acqua di mare di l'acciaiu inox austeniticu 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. I risultati mostranu chì a temperatura in l'intervallu di 35 ~ 65 ℃ ùn hà micca effettu significativu nantu à u cumpurtamentu di a corrosione sottu stress di l'acciaiu inox. Lu et al. 10 hà valutatu a suscettibilità à a frattura ritardata di campioni cù diversi gradi di resistenza à a trazione per mezu di una prova di frattura ritardata à carica morta è SSRT. Si suggerisce chì a resistenza à a trazione di i bulloni d'alta resistenza in acciaio 20MnTiB è 35VB deve esse cuntrullata à 1040-1190MPa. Tuttavia, a maiò parte di sti studii utilizanu basicamente una semplice soluzione di NaCl à 3,5% per simulà l'ambiente currusivu, mentre chì l'ambiente d'usu reale di i bulloni d'alta resistenza hè più cumplessu è hà parechji fattori d'influenza, cum'è u valore di pH di u bullone. Ananya et al. 11 anu studiatu l'effettu di i parametri ambientali è di i materiali in u mezu currusivu nantu à a corrosione è a frattura per corrosione sottu stress di l'acciai inossidabili duplex. Sunada et al. 12 anu realizatu testi di corrosione da stress à temperatura ambiente nantu à l'acciaiu SUS304 in suluzioni acquose chì cuntenenu H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) è NaCl (0-4,5 kmol/m-3). L'effetti di H2SO4 è NaCl nantu à i tipi di corrosione di l'acciaiu SUS304 sò stati ancu studiati. Merwe et al.13 anu utilizatu SSRT per studià l'effetti di a direzzione di laminazione, a temperatura, a cuncentrazione di CO2/CO, a pressione di u gasu è u tempu di corrosione nantu à a suscettibilità à a corrosione da stress di l'acciaiu per recipienti à pressione A516. Usendu a suluzione NS4 cum'è una suluzione chì simula l'acqua sutterranee, Ibrahim et al. 14 anu investigatu l'effettu di parametri ambientali cum'è a cuncentrazione di ioni bicarbonatu (HCO), u pH è a temperatura nantu à a corrosione da stress di l'acciaiu per pipeline API-X100 dopu avè sbucciatu u rivestimentu. Shan et al. 15 hà studiatu a lege di variazione di a suscettibilità à a frattura di a corrosione sottu stress di l'acciaio inox austeniticu 00Cr18Ni10 cù a temperatura in diverse cundizioni di temperatura (30 ~ 250 ℃) in cundizioni di mezu d'acqua nera in una centrale simulata di carbone à idrogenu per SSRT. Han et al.16 anu caratterizatu a suscettibilità à a fragilizazione di l'idrogenu di campioni di bulloni d'alta resistenza utilizendu una prova di frattura ritardata à carica morta è SSRT. Zhao17 hà studiatu l'effetti di u pH, SO42-, Cl-1 nantu à u cumpurtamentu di a corrosione sottu stress di a lega GH4080A per SSRT. I risultati mostranu chì più bassu hè u valore di u pH, peghju hè a resistenza à a corrosione sottu stress di a lega GH4080A. Hà una sensibilità evidente à a corrosione sottu stress à Cl-1, è ùn hè micca sensibile à u mezu ionicu SO42- à temperatura ambiente. Tuttavia, ci sò pochi studii nantu à l'effettu di a corrosione ambientale nantu à i bulloni d'alta resistenza in acciaio 20MnTiB.
Per scopre e ragioni di u fallimentu di i bulloni à alta resistenza utilizati in i ponti, l'autore hà realizatu una seria di studii. Campioni di bulloni à alta resistenza sò stati selezziunati, è e ragioni di u fallimentu di sti campioni sò state discusse da e prospettive di a cumpusizione chimica, a morfologia microscopica di a frattura, a struttura metallografica è l'analisi di e proprietà meccaniche19, 20. Basatu annantu à l'inchiesta di l'ambiente atmosfericu in Chongqing in l'ultimi anni, hè statu cuncipitu un schema di currusione chì simula u clima umitu di Chongqing. Sò stati realizati esperimenti di currusione sottu stress, esperimenti di currusione elettrochimica è esperimenti di fatica à currusione di bulloni à alta resistenza in un clima umitu simulatu di Chongqing. In questu studiu, l'effetti di a temperatura, u valore di pH è a cuncentrazione di a suluzione di currusione simulata nantu à u cumpurtamentu di currusione sottu stress di bulloni à alta resistenza 20MnTiB sò stati investigati attraversu testi di proprietà meccaniche, analisi macroscopiche è microscopiche di frattura, è prudutti di currusione superficiale.
Chongqing si trova in u suduveste di a Cina, in u trattu superiore di u fiume Yangtze, è hà un clima monsonicu subtropicale umitu. A temperatura media annuale hè di 16-18 ° C, l'umidità relativa media annuale hè per a maiò parte di 70-80%, l'ore di sole annuali sò 1000-1400 ore, è a percentuale di sole hè solu di 25-35%.
Sicondu i rapporti riguardanti u sole è a temperatura ambiente in Chongqing da u 2015 à u 2018, a temperatura media ghjurnata in Chongqing hè trà 17 °C è 23 °C. A temperatura più alta nantu à u corpu di u ponte Chaotianmen in Chongqing pò ghjunghje à 50 °C °C21,22. Dunque, i livelli di temperatura per a prova di corrosione sottu stress sò stati fissati à 25 °C è 50 °C.
U valore di pH di a suluzione di corrosione simulata determina direttamente a quantità di H+, ma ùn significa micca chì più bassu hè u valore di pH, più faciule hè a corrosione. L'effettu di u pH nantu à i risultati varierà per diversi materiali è suluzioni. Per studià megliu l'effettu di a suluzione di corrosione simulata nantu à e prestazioni di corrosione sottu stress di bulloni ad alta resistenza, i valori di pH di l'esperimenti di corrosione sottu stress sò stati fissati à 3,5, 5,5 è 7,5 in cumbinazione cù a ricerca di a literatura23 è a gamma di pH di l'acqua piovana annuale in Chongqing.2010 à 2018.
Più alta hè a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata, più ci hè cuntenutu di ioni in a suluzione di corrosione simulata, è più grande hè l'influenza nantu à e proprietà di u materiale. Per studià l'effettu di a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata nantu à a corrosione sottu stress di bulloni à alta resistenza, hè stata realizata a prova di corrosione accelerata di laburatoriu artificiale, è a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata hè stata impostata à u livellu 4 senza corrosione, chì eranu a cuncentrazione originale di a suluzione di corrosione simulata (1 ×), 20 × cuncentrazione originale di a suluzione di corrosione simulata (20 ×) è 200 × cuncentrazione originale di a suluzione di corrosione simulata (200 ×).
L'ambiente cù a temperatura di 25 ℃, u valore di pH di 5,5, è a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata originale hè u più vicinu à e cundizioni d'usu effettive di bulloni à alta resistenza per i ponti. Tuttavia, per accelerà u prucessu di prova di corrosione, e cundizioni sperimentali cù una temperatura di 25 °C, un pH di 5,5 è una cuncentrazione di 200 × suluzione di corrosione simulata originale sò state stabilite cum'è gruppu di cuntrollu di riferimentu. Quandu l'effetti di a temperatura, a cuncentrazione o u valore di pH di a suluzione di corrosione simulata nantu à e prestazioni di corrosione sottu stress di bulloni à alta resistenza sò stati investigati rispettivamente, altri fattori sò rimasti invariati, chì hè statu utilizatu cum'è u livellu sperimentale di u gruppu di cuntrollu di riferimentu.
Sicondu u briefing di qualità di l'ambiente atmosfericu 2010-2018 publicatu da l'Uffiziu Municipale di l'Ecologia è di l'Ambiente di Chongqing, è riferendusi à i cumpunenti di precipitazione ripurtati in Zhang24 è altre litterature ripurtate in Chongqing, hè stata cuncipita una suluzione di currusione simulata basata annantu à l'aumentu di a cuncentrazione di SO42-. A cumpusizione di e precipitazioni in a principale zona urbana di Chongqing in u 2017. A cumpusizione di a suluzione di currusione simulata hè mostrata in a Tavula 1:
A suluzione di currusione simulata hè preparata per mezu di u metudu di equilibriu di cuncentrazione di ioni chimichi utilizendu reagenti analitici è acqua distillata. U valore di pH di a suluzione di currusione simulata hè statu aghjustatu cù un pH-metru di precisione, una suluzione d'acidu nitricu è una suluzione d'idrossidu di sodiu.
Per simulà u clima umitu in Chongqing, u tester di spruzzatura di sale hè statu specificamente mudificatu è cuncipitu25. Cum'è mostratu in a Figura 1, l'equipaggiu sperimentale hà dui sistemi: un sistema di spruzzatura di sale è un sistema di illuminazione. U sistema di spruzzatura di sale hè a funzione principale di l'equipaggiu sperimentale, chì hè custituitu da una parte di cuntrollu, una parte di spruzzatura è una parte di induzione. A funzione di a parte di spruzzatura hè di pompà a nebbia salina in a camera di prova attraversu u compressore d'aria. A parte di induzione hè cumposta da elementi di misurazione di a temperatura, chì rilevenu a temperatura in a camera di prova. A parte di cuntrollu hè cumposta da un microcomputer, chì cunnetta a parte di spruzzatura è a parte di induzione per cuntrullà tuttu u prucessu sperimentale. U sistema di illuminazione hè installatu in una camera di prova di spruzzatura di sale per simulà a luce solare. U sistema di illuminazione hè custituitu da lampade à infrarossi è un controller di tempu. À u listessu tempu, un sensore di temperatura hè installatu in a camera di prova di spruzzatura di sale per monitorà a temperatura intornu à u campione in tempu reale.
I campioni di corrosione da stress sottu carica costante sò stati trattati in cunfurmità cù NACETM0177-2005 (Test di Laboratoriu di Sulfur Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking Resistance of Metals in a H2S Environment). I campioni di corrosione da stress sò stati prima puliti cù acetone è pulizia meccanica ultrasonica per rimuovere i residui d'oliu, poi disidratati cù alcolu è asciugati in un fornu. Poi metti i campioni puliti in a camera di prova di u dispositivu di prova à spruzzatura salina per simulà a situazione di corrosione in l'ambiente climaticu umitu di Chongqing. Sicondu a norma NACETM0177-2005 è a norma di prova à spruzzatura salina GB/T 10,125-2012, u tempu di prova di corrosione da stress à carica costante in questu studiu hè determinatu uniformemente à 168 ore. I testi di trazione sò stati effettuati nantu à i campioni di corrosione in diverse condizioni di corrosione nantu à a macchina di prova di trazione universale MTS-810, è sò state analizzate e so proprietà meccaniche è a morfologia di a corrosione di frattura.
A figura 1 mostra a macro- è micro-morfologia di a corrosione superficiale di campioni di corrosione sotto tensione di bulloni ad alta resistenza in diverse condizioni di corrosione, 2 è 3 rispettivamente.
Morfologia macroscopica di campioni di corrosione sotto tensione di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati: (a) senza corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
Micromorfologia di i prudutti di corrosione di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati (100×): (a) 1 volta; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
Si pò vede da a Fig. 2a chì a superficia di u campione di bullone d'alta resistenza senza corrosione presenta una lucentezza metallica brillante senza corrosione evidente. Tuttavia, in e cundizioni di a suluzione di corrosione simulata originale (Fig. 2b), a superficia di u campione era parzialmente cuperta di prudutti di corrosione marrone chjaru è marrone-rossu, è alcune zone di a superficia mostravanu sempre una lucentezza metallica evidente, chì indicava chì solu alcune zone di a superficia di u campione eranu ligeramente corrose, è a suluzione di corrosione simulata ùn avia alcun effettu nantu à a superficia di u campione. E proprietà di u materiale anu pocu effettu. Tuttavia, sottu à a cundizione di 20 × cuncentrazione di soluzione di corrosione simulata originale (Fig. 2c), a superficia di u campione di bullone d'alta resistenza hè stata cumpletamente cuperta da una grande quantità di prudutti di corrosione marrone chjaru è una piccula quantità di pruduttu di corrosione marrone-rossu, ùn hè stata trovata alcuna lucentezza metallica evidente, è ci era una piccula quantità di pruduttu di corrosione marrone-nera vicinu à a superficia di u sustratu. È sottu à a cundizione di 200 × cuncentrazione di soluzione di corrosione simulata originale (Fig. 2d), a superficia di u campione hè cumpletamente cuperta da prudutti di corrosione marrone, è i prudutti di corrosione marrone-nera appariscenu in alcune zone.
Quandu u pH hè diminuitu à 3,5 (Fig. 2e), i prudutti di corrosione di culore marrone eranu i più presenti nantu à a superficia di i campioni, è alcuni di i prudutti di corrosione eranu stati esfoliati.
A figura 2g mostra chì quandu a temperatura aumenta à 50 °C, u cuntenutu di prudutti di corrosione marrone-rossu nantu à a superficia di u campione diminuisce bruscamente, mentre chì i prudutti di corrosione marrone brillanti coprenu a superficia di u campione in una grande zona. U stratu di prudutti di corrosione hè relativamente scioltu, è alcuni prudutti marrone-neri sò sbucciati.
Cum'è mostratu in a Figura 3, sottu à diversi ambienti di corrosione, i prudutti di corrosione nantu à a superficia di campioni di corrosione sottu tensione di bulloni d'alta resistenza 20MnTiB sò ovviamente delaminati, è u spessore di u stratu di corrosione aumenta cù l'aumentu di a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata. Sottu à a cundizione di a suluzione di corrosione simulata originale (Fig. 3a), i prudutti di corrosione nantu à a superficia di u campione ponu esse divisi in dui strati: u stratu più esternu di prudutti di corrosione hè distribuitu uniformemente, ma appariscenu un gran numeru di crepe; u stratu internu hè un cluster scioltu di prudutti di corrosione. Sottu à a cundizione di 20 × cuncentrazione di suluzione di corrosione simulata originale (Fig. 3b), u stratu di corrosione nantu à a superficia di u campione pò esse divisu in trè strati: u stratu più esternu hè principalmente prudutti di corrosione di cluster dispersi, chì sò sciolti è porosi, è ùn anu micca una bona prestazione protettiva; U stratu mediu hè un stratu uniforme di prudutti di corrosione, ma ci sò crepe evidenti, è l'ioni di corrosione ponu passà per e crepe è erode u substratu; U stratu internu hè un stratu densu di pruduttu di corrosione senza crepe evidenti, chì hà un bon effettu protettivu nantu à u sustratu. Sottu à a cundizione di 200 × cuncentrazione di suluzione di corrosione simulata originale (Fig. 3c), u stratu di corrosione nantu à a superficia di u campione pò esse divisu in trè strati: u stratu più esternu hè un stratu di pruduttu di corrosione finu è uniforme; u stratu mediu hè principalmente corrosione in forma di petalo è in forma di fiocchi. U stratu internu hè un stratu densu di pruduttu di corrosione senza crepe è buchi evidenti, chì hà un bon effettu protettivu nantu à u sustratu.
Si pò vede da a Fig. 3d chì in l'ambiente di corrosione simulatu di pH 3,5, ci hè un gran numeru di prudutti di corrosione flocculi o in forma di aghi nantu à a superficia di u campione di bullone d'alta resistenza 20MnTiB. Si specula chì questi prudutti di corrosione sò principalmente γ-FeOOH è una piccula quantità di α-FeOOH intrecciati26, è u stratu di corrosione hà crepe evidenti.
Si pò vede da a Fig. 3f chì quandu a temperatura hè aumentata à 50 °C, ùn hè stata trovata alcuna strata di ruggine interna densa evidente in a struttura di u stratu di corrosione, ciò chì indica chì ci eranu spazii trà i strati di corrosione à 50 °C, ciò chì hà fattu chì u sustratu ùn fussi micca cumpletamente cupertu da i prudutti di corrosione. Fornisce prutezzione contr'à una maggiore tendenza à a corrosione di u sustratu.
E proprietà meccaniche di i bulloni d'alta resistenza sottu à corrosione di stress di carica costante in diversi ambienti currusivi sò mostrate in a Tabella 2:
Si pò vede da a Tavula 2 chì e proprietà meccaniche di i campioni di bulloni d'alta resistenza 20MnTiB rispondenu sempre à i requisiti standard dopu à a prova di corrosione accelerata di u ciclu seccu-umitu in diversi ambienti di corrosione simulati, ma ci hè un certu dannu paragunatu à quelli senza corrosione. campione. À a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata originale, e proprietà meccaniche di u campione ùn sò micca cambiate significativamente, ma à a cuncentrazione 20 × o 200 × di a suluzione simulata, l'allungamentu di u campione hè diminuitu significativamente. E proprietà meccaniche sò simili à e cuncentrazioni di suluzioni di corrosione simulate originali 20 × è 200 ×. Quandu u valore di pH di a suluzione di corrosione simulata hè cascatu à 3,5, a resistenza à a trazione è l'allungamentu di i campioni sò diminuiti significativamente. Quandu a temperatura aumenta à 50 ° C, a resistenza à a trazione è l'allungamentu diminuiscenu significativamente, è u tassu di ritirata di l'area hè assai vicinu à u valore standard.
E murfulugie di frattura di i campioni di corrosione sottu tensione di bulloni d'alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione sò mostrate in a Figura 4, chì sò a macromorfologia di a frattura, a zona di fibra in u centru di a frattura, u labbru micromorfologicu di l'interfaccia di taglio è a superficia di u campione.
Morfologie di frattura macroscopiche è microscopiche di campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulati (500×): (a) nisuna corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Si pò vede da a Fig. 4 chì a frattura di u campione di corrosione sottu tensione di bullone d'alta resistenza 20MnTiB sottu diversi ambienti di corrosione simulati presenta una tipica frattura a tazza-cono. In paragone cù u campione senza corrosione (Fig. 4a), l'area centrale di a frattura di l'area di a fibra hè relativamente chjuca, l'area di u labbru di taglio hè più grande. Questu mostra chì e proprietà meccaniche di u materiale sò significativamente danneggiate dopu a corrosione. Cù l'aumentu di a cuncentrazione di a soluzione di corrosione simulata, i pozzi in l'area di a fibra in u centru di a frattura sò aumentati, è sò apparse evidenti cuciture di lacrima. Quandu a cuncentrazione hè aumentata à 20 volte quella di a soluzione di corrosione simulata originale, sò apparse evidenti pozzi di corrosione à l'interfaccia trà u bordu di u labbru di taglio è a superficia di u campione, è ci eranu assai prudutti di corrosione nantu à a superficia di u campione.
Si deduce da a Figura 3d chì ci sò crepe evidenti in u stratu di corrosione nantu à a superficia di u campione, chì ùn hà micca un bon effettu protettivu nantu à a matrice. In a suluzione di corrosione simulata di pH 3,5 (Figura 4e), a superficia di u campione hè severamente currusa, è l'area centrale di a fibra hè ovviamente chjuca. Ci hè un gran numeru di cuciture di lacera irregulari in u centru di l'area di a fibra. Cù l'aumentu di u valore di pH di a suluzione di corrosione simulata, a zona di lacera in l'area di a fibra in u centru di a frattura diminuisce, u pit diminuisce gradualmente, è ancu a prufundità di u pit diminuisce gradualmente.
Quandu a temperatura hè aumentata à 50 °C (Fig. 4g), l'area di u labbru di cisaillementu di a frattura di u campione era a più grande, i pozzi in l'area centrale di a fibra sò aumentati significativamente, è ancu a prufundità di u pozzu hè aumentata, è l'interfaccia trà u bordu di u labbru di cisaillementu è a superficia di u campione hè aumentata. I prudutti di corrosione è i pozzi sò aumentati, ciò chì hà cunfirmatu a tendenza à l'approfondimentu di a corrosione di u substratu riflessa in a Fig. 3f.
U valore di pH di a suluzione di corrosione causerà qualchì dannu à e proprietà meccaniche di i bulloni d'alta resistenza 20MnTiB, ma l'effettu ùn hè micca significativu. In a suluzione di corrosione di pH 3,5, un gran numeru di prudutti di corrosione flocculanti o in forma d'aghi sò distribuiti nantu à a superficia di u campione, è u stratu di corrosione hà crepe evidenti, chì ùn ponu micca furmà una bona prutezzione per u sustratu. È ci sò pozzi di corrosione evidenti è un gran numeru di prudutti di corrosione in a morfologia microscopica di a frattura di u campione. Questu mostra chì a capacità di u campione di resistere à a deformazione da a forza esterna hè significativamente ridutta in un ambiente acidicu, è u gradu di tendenza à a corrosione da stress di u materiale hè significativamente aumentatu.
A suluzione di corrosione simulata originale hà avutu pocu effettu nantu à e proprietà meccaniche di i campioni di bulloni à alta resistenza, ma cum'è a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata hè aumentata à 20 volte quella di a suluzione di corrosione simulata originale, e proprietà meccaniche di i campioni sò state significativamente danneggiate, è ci era una corrosione evidente in a microstruttura di frattura. fosse, crepe secundarie è assai prudutti di corrosione. Quandu a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata hè stata aumentata da 20 volte à 200 volte di a cuncentrazione di a suluzione di corrosione simulata originale, l'effettu di a cuncentrazione di a suluzione di corrosione nantu à e proprietà meccaniche di u materiale hè statu indebulitu.
Quandu a temperatura di corrosione simulata hè di 25 ℃, a resistenza à a trazione è a resistenza à a trazione di i campioni di bulloni à alta resistenza 20MnTiB ùn cambianu micca assai paragunatu à i campioni senza corrosione. Tuttavia, sottu à a temperatura di l'ambiente di corrosione simulata di 50 °C, a resistenza à a trazione è l'allungamentu di u campione sò diminuiti significativamente, a velocità di ritirata di a sezione era vicina à u valore standard, u labbru di taglio di frattura era u più grande, è ci eranu fossette in a zona centrale di a fibra. Aumentatu significativamente, a prufundità di a fossa hè aumentata, i prudutti di corrosione è e fossette di corrosione sò aumentati. Questu mostra chì l'ambiente di corrosione sinergica di temperatura hà una grande influenza nantu à e proprietà meccaniche di i bulloni à alta resistenza, chì ùn hè micca evidente à temperatura ambiente, ma più significativa quandu a temperatura righjunghji i 50 °C.
Dopu à a prova di corrosione accelerata in interni chì simulava l'ambiente atmosfericu in Chongqing, a resistenza à a trazione, a resistenza à u snervamentu, l'allungamentu è altri parametri di i bulloni à alta resistenza 20MnTiB sò stati ridutti, è si sò verificati danni evidenti da stress. Siccomu u materiale hè sottu stress, ci serà un fenomenu significativu di accelerazione di corrosione lucalizata. È per via di l'effettu cumminatu di a cuncentrazione di stress è di e fosse di corrosione, hè faciule causà danni plastichi evidenti à i bulloni à alta resistenza, riduce a capacità di resistere à a deformazione da forze esterne è aumentà a tendenza à a corrosione da stress.
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Data di publicazione: 17 di ferraghju 2022