Σας ευχαριστούμε που επισκεφτήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη για CSS. Για την καλύτερη εμπειρία, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Στο μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, θα εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Ο χάλυβας 20MnTiB είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό μπουλονιών υψηλής αντοχής για γέφυρες χαλύβδινων κατασκευών στη χώρα μου και η απόδοσή του έχει μεγάλη σημασία για την ασφαλή λειτουργία των γεφυρών. Με βάση τη διερεύνηση του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος στο Chongqing, αυτή η μελέτη σχεδίασε μια λύση διάβρωσης που προσομοιώνει το υγρό κλίμα της Chongqing και πραγματοποιεί δοκιμές πίεσης του υψηλού κλίματος του Chongqing. Μελετήθηκαν οι επιδράσεις της θερμοκρασίας, της τιμής του pH και της συγκέντρωσης του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης στη συμπεριφορά διάβρωσης λόγω τάσης των μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB.
Ο χάλυβας 20MnTiB είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό μπουλονιών υψηλής αντοχής για γέφυρες μεταλλικών κατασκευών στη χώρα μου και η απόδοσή του έχει μεγάλη σημασία για την ασφαλή λειτουργία των γεφυρών.Li et al.1 δοκίμασε τις ιδιότητες του χάλυβα 20MnTiB που χρησιμοποιείται συνήθως σε μπουλόνια υψηλής αντοχής βαθμού 10.9 στην περιοχή υψηλής θερμοκρασίας 20~700 ℃ και έλαβε την καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης, αντοχή διαρροής, αντοχή εφελκυσμού, συντελεστή Young και επιμήκυνση.και συντελεστής διαστολής.Zhang et al.2, Hu et αϊ.3, κ.λπ., μέσω δοκιμής χημικής σύνθεσης, δοκιμής μηχανικών ιδιοτήτων, δοκιμής μικροδομής, μακροσκοπικής και μικροσκοπικής ανάλυσης της επιφάνειας του σπειρώματος και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο κύριος λόγος για τη θραύση των μπουλονιών υψηλής αντοχής σχετίζεται με ελαττώματα σπειρώματος και την εμφάνιση ελαττωμάτων σπειρώματος. ing.
Τα μπουλόνια υψηλής αντοχής για χαλύβδινες γέφυρες χρησιμοποιούνται συνήθως για μεγάλο χρονικό διάστημα σε υγρό περιβάλλον. Παράγοντες όπως η υψηλή υγρασία, η υψηλή θερμοκρασία και η καθίζηση και η απορρόφηση επιβλαβών ουσιών στο περιβάλλον μπορούν εύκολα να προκαλέσουν διάβρωση των χαλύβδινων κατασκευών. διάρκεια ζωής των μπουλονιών υψηλής αντοχής και ακόμη και την πρόκληση θραύσης τους. Μέχρι στιγμής, υπάρχουν πολλές μελέτες σχετικά με την επίδραση της περιβαλλοντικής διάβρωσης στην απόδοση διάβρωσης των υλικών κατά τάση. Κράμα 0Ni σε διάλυμα NaCl 3,5% παρουσία διαφορετικών συγκεντρώσεων θειούχων ιόντων. Οι Aghion et al.6 αξιολόγησαν την απόδοση διάβρωσης του χυτού κράματος μαγνησίου MRI230D σε διάλυμα NaCl 3,5% με δοκιμή εμβάπτισης, δοκιμή ψεκασμού άλατος, δυναμική ανάλυση συμπεριφοράς πόλωσης. SSRT και παραδοσιακές ηλεκτροχημικές τεχνικές δοκιμών και έλαβαν την επίδραση των ιόντων χλωρίου στη συμπεριφορά στατικής διάβρωσης του μαρτενσιτικού χάλυβα σε θερμοκρασία δωματίου. Ο Chen et al.8 ερεύνησε τη συμπεριφορά διάβρωσης με τάση και τον μηχανισμό ρωγμής του χάλυβα X70 σε διάλυμα προσομοίωσης θαλάσσιας λάσπης που περιέχει SRB σε διαφορετικές θερμοκρασίες από το SSRT. Liu et al. αντίσταση στη διάβρωση του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η θερμοκρασία στην περιοχή των 35~65℃ δεν έχει σημαντική επίδραση στη συμπεριφορά διάβρωσης της πίεσης του ανοξείδωτου χάλυβα.Lu et al.10 αξιολόγησε την επιδεκτικότητα καθυστερημένης θραύσης δειγμάτων με διαφορετικούς βαθμούς αντοχής σε εφελκυσμό με μια δοκιμή καθυστερημένης θραύσης νεκρού φορτίου και SSRT. Προτείνεται ότι η αντοχή σε εφελκυσμό των μπουλονιών υψηλής αντοχής χάλυβα 20MnTiB και χάλυβα 35VB θα πρέπει να ελέγχεται σε 1040-10How3 έως και 1190 MPa. πολτοποιούν το διαβρωτικό περιβάλλον, ενώ το πραγματικό περιβάλλον χρήσης των μπουλονιών υψηλής αντοχής είναι πιο περίπλοκο και έχει πολλούς παράγοντες που επηρεάζουν, όπως η τιμή pH του μπουλονιού.Ananya et al.11 μελέτησε την επίδραση των περιβαλλοντικών παραμέτρων και των υλικών στο διαβρωτικό μέσο στη διάβρωση και τη διάβρωση λόγω καταπόνησης ρωγμές διπλού ανοξείδωτου χάλυβα.Sunada et al.12 διεξήγαγαν δοκιμές πυρόλυσης διάβρωσης σε θερμοκρασία δωματίου σε χάλυβα SUS304 σε υδατικά διαλύματα που περιέχουν H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) και NaCl (0-4,5 kmol/m-3). Οι επιδράσεις των H2SO4 και NaCl στους τύπους διάβρωσης του χάλυβα SUS304 μελετήθηκαν επίσης. , πίεση αερίου και χρόνος διάβρωσης στην ευαισθησία διάβρωσης σε τάση του χάλυβα A516 δοχείου πίεσης. Χρησιμοποιώντας διάλυμα NS4 ως διάλυμα προσομοίωσης υπόγειων υδάτων, Ibrahim et al.14 διερεύνησε την επίδραση περιβαλλοντικών παραμέτρων όπως η συγκέντρωση διττανθρακικών ιόντων (HCO), το pH και η θερμοκρασία στη διάβρωση λόγω τάσης του χάλυβα αγωγών API-X100 μετά την αποκόλληση της επικάλυψης. Shan et al.15 μελέτησαν τον νόμο μεταβολής της ευαισθησίας ρωγμάτωσης λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 00Cr18Ni10 με θερμοκρασία υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας (30~250℃) υπό συνθήκες μαύρου νερού σε προσομοίωση εργοστασίου άνθρακα-υδρογόνου από SSRT. Ο Han et al. Ο SSRT μελέτησε τις επιδράσεις του pH, SO42-, Cl-1 στη συμπεριφορά διάβρωσης κατά τάση του κράματος GH4080A από το SSRT. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του pH, τόσο χειρότερη είναι η αντοχή στη διάβρωση της τάσης του κράματος GH4080A. λίγες μελέτες για την επίδραση της περιβαλλοντικής διάβρωσης σε μπουλόνια από χάλυβα 20MnTiB υψηλής αντοχής.
Προκειμένου να ανακαλύψει τους λόγους για την αποτυχία των μπουλονιών υψηλής αντοχής που χρησιμοποιούνται στις γέφυρες, ο συγγραφέας πραγματοποίησε μια σειρά μελετών. Επιλέχθηκαν δείγματα μπουλονιών υψηλής αντοχής και συζητήθηκαν οι λόγοι για την αποτυχία αυτών των δειγμάτων από την οπτική γωνία της χημικής σύνθεσης, της μικροσκοπικής μορφολογίας θραύσης, της μεταλλογραφικής δομής και των μηχανικών ιδιοτήτων. Σχεδιάστηκε το σχήμα διάβρωσης που προσομοιώνει το υγρό κλίμα του Chongqing. Πειράματα διάβρωσης καταπόνησης, πειράματα ηλεκτροχημικής διάβρωσης και πειράματα κόπωσης από τη διάβρωση των μπουλονιών υψηλής αντοχής στο υγρό κλίμα προσομοίωσης του Chongqing πραγματοποιήθηκαν. Σε αυτή τη μελέτη, οι επιδράσεις της θερμοκρασίας, της τιμής pH και της συγκέντρωσης του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης με υψηλή αντοχή στη διάβρωση 20 δοκιμές μηχανικών ιδιοτήτων, μακροσκοπική και μικροσκοπική ανάλυση θραύσης και προϊόντα διάβρωσης επιφανειών.
Το Chongqing βρίσκεται στη νοτιοδυτική Κίνα, στην άνω όχθη του ποταμού Yangtze, και έχει ένα υγρό υποτροπικό κλίμα των μουσώνων. Η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι 16-18°C, η ετήσια μέση σχετική υγρασία είναι κυρίως 70-80%, οι ετήσιες ώρες ηλιοφάνειας είναι 1000-1400 ώρες και το ποσοστό ηλιοφάνειας είναι μόνο 25%.
Σύμφωνα με αναφορές που σχετίζονται με την ηλιοφάνεια και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος στο Chongqing από το 2015 έως το 2018, η ημερήσια μέση θερμοκρασία στο Chongqing είναι τόσο χαμηλή όσο 17°C και έως και 23°C.Η υψηλότερη θερμοκρασία στο σώμα της γέφυρας της γέφυρας Chaotianmen στο Chongqing μπορεί να φτάσει τους 50°C °C21,22. Ως εκ τούτου, τα επίπεδα θερμοκρασίας για τη δοκιμή διάβρωσης τάσης ορίστηκαν στους 25°C και στους 50°C.
Η τιμή του pH του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης καθορίζει άμεσα την ποσότητα του H+, αλλά δεν σημαίνει ότι όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του pH, τόσο πιο εύκολη γίνεται η διάβρωση. Η επίδραση του pH στα αποτελέσματα θα ποικίλλει για διαφορετικά υλικά και διαλύματα. 7,5 σε συνδυασμό με τη βιβλιογραφική έρευνα23 και το εύρος pH του ετήσιου βρόχινου νερού στο Chongqing.2010 έως 2018.
Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης, τόσο περισσότερη περιεκτικότητα σε ιόντα στο προσομοιωμένο διάλυμα διάβρωσης και τόσο μεγαλύτερη η επίδραση στις ιδιότητες του υλικού. 1×), 20 × αρχική συγκέντρωση προσομοίωσης διαλύματος διάβρωσης (20 ×) και 200 ​​× αρχική προσομοίωση συγκέντρωσης διαλύματος διάβρωσης (200 ×).
Το περιβάλλον με θερμοκρασία 25℃, τιμή pH 5,5 και συγκέντρωση του αρχικού προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης είναι το πλησιέστερο στις πραγματικές συνθήκες χρήσης μπουλονιών υψηλής αντοχής για γέφυρες. Ωστόσο, για να επιταχυνθεί η διαδικασία δοκιμής διάβρωσης, οι πειραματικές συνθήκες με θερμοκρασία 25 °C, pH 0 × 0 συγκέντρωσης διάβρωσης ρυθμίστηκαν αρχικά ως ομάδα αναφοράς διάβρωσης 5. .Όταν διερευνήθηκαν οι επιδράσεις της θερμοκρασίας, της συγκέντρωσης ή της τιμής pH του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης στην απόδοση διάβρωσης με τάση των μπουλονιών υψηλής αντοχής αντίστοιχα, άλλοι παράγοντες παρέμειναν αμετάβλητοι, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως πειραματικό επίπεδο της ομάδας ελέγχου αναφοράς.
Σύμφωνα με την ενημέρωση για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος 2010-2018 που εκδόθηκε από το Δημοτικό Γραφείο Οικολογίας και Περιβάλλοντος του Chongqing, και αναφέρεται στα συστατικά βροχόπτωσης που αναφέρονται στο Zhang24 και σε άλλες βιβλιογραφίες που αναφέρονται στο Chongqing, σχεδιάστηκε μια λύση προσομοίωσης διάβρωσης που βασίζεται στην αύξηση της συγκέντρωσης του SO42 στην κύρια περιοχή της αστικής κατακρήμνισης. .Η σύνθεση του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης φαίνεται στον Πίνακα 1:
Το προσομοιωμένο διάλυμα διάβρωσης παρασκευάζεται με τη μέθοδο του ισοζυγίου συγκέντρωσης χημικών ιόντων χρησιμοποιώντας αναλυτικά αντιδραστήρια και απεσταγμένο νερό. Η τιμή pH του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης ρυθμίστηκε με ένα pHόμετρο ακριβείας, διάλυμα νιτρικού οξέος και διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου.
Για την προσομοίωση του υγρού κλίματος στο Chongqing, ο ελεγκτής ψεκασμού αλατιού έχει τροποποιηθεί και σχεδιαστεί ειδικά25. Όπως φαίνεται στο σχήμα 1, ο πειραματικός εξοπλισμός έχει δύο συστήματα: ένα σύστημα ψεκασμού αλατιού και ένα σύστημα φωτισμού. αεροσυμπιεστής. Το τμήμα επαγωγής αποτελείται από στοιχεία μέτρησης θερμοκρασίας, τα οποία ανιχνεύουν τη θερμοκρασία στο θάλαμο δοκιμής. Το τμήμα ελέγχου αποτελείται από έναν μικροϋπολογιστή, ο οποίος συνδέει το τμήμα ψεκασμού και το τμήμα επαγωγής για τον έλεγχο της όλης πειραματικής διαδικασίας. Το σύστημα φωτισμού είναι εγκατεστημένο σε θάλαμο δοκιμής ψεκασμού αλατιού για προσομοίωση ηλιακού φωτός. t θάλαμος δοκιμής ψεκασμού για παρακολούθηση της θερμοκρασίας γύρω από το δείγμα σε πραγματικό χρόνο.
Τα δείγματα διάβρωσης υπό σταθερό φορτίο υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σύμφωνα με το NACETM0177-2005 (Εργαστηριακός έλεγχος της ρωγμάτωσης καταπόνησης και αντοχής στη διάβρωση μετάλλων σε περιβάλλον H2S). τα καθαρά δείγματα στο θάλαμο δοκιμής της συσκευής δοκιμής ψεκασμού αλατιού για την προσομοίωση της κατάστασης διάβρωσης στο υγρό κλίμα του Τσονγκκίνγκ. s υπό διαφορετικές συνθήκες διάβρωσης στη μηχανή δοκιμών εφελκυσμού γενικής χρήσης MTS-810 και αναλύθηκαν οι μηχανικές τους ιδιότητες και η μορφολογία διάβρωσης κατά της θραύσης.
Το σχήμα 1 δείχνει τη μακρο- και μικρο-μορφολογία της επιφανειακής διάβρωσης δειγμάτων διάβρωσης με τάση μπουλονιών υψηλής αντοχής κάτω από διαφορετικές συνθήκες διάβρωσης.2 και 3 αντίστοιχα.
Μακροσκοπική μορφολογία δειγμάτων διάβρωσης λόγω τάσης 20MnTiB μπουλονιών υψηλής αντοχής σε διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης διάβρωσης: (α) χωρίς διάβρωση.(β) 1 φορά.(γ) 20 ×;(δ) 200 ×;(ε) pH3,5;(στ) ρΗ 7,5;(ζ) 50°C.
Μικρομορφολογία προϊόντων διάβρωσης μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB σε διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης διάβρωσης (100×): (α) 1 φορά.(β) 20 ×;(γ) 200 ×;(δ) pH3,5;(ε) ρΗ 7,5;(στ) 50°C.
Μπορεί να φανεί από το Σχ. 2α ότι η επιφάνεια του μη διαβρωμένου δείγματος μπουλονιού υψηλής αντοχής παρουσιάζει λαμπερή μεταλλική λάμψη χωρίς εμφανή διάβρωση. Ωστόσο, υπό την προϋπόθεση του αρχικού προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης (Εικ. 2β), η επιφάνεια του δείγματος καλύφθηκε εν μέρει με μαύρισμα και καφέ-κόκκινο δείγμα ήταν εμφανείς μόνο εμφανείς περιοχές του δείγματος από διάβρωση. ράβδος, και το προσομοιωμένο διάλυμα διάβρωσης δεν είχε καμία επίδραση στην επιφάνεια του δείγματος.Οι ιδιότητες του υλικού έχουν μικρή επίδραση. Ωστόσο, υπό την προϋπόθεση της συγκέντρωσης 20 × αρχικής προσομοίωσης διαλύματος διάβρωσης (Εικ. 2γ), η επιφάνεια του δείγματος μπουλονιού υψηλής αντοχής έχει καλυφθεί πλήρως από μεγάλη ποσότητα μαύρων προϊόντων διάβρωσης και μικρή ποσότητα καφέ-κόκκινης διάβρωσης. προϊόν, δεν βρέθηκε εμφανής μεταλλική λάμψη. 00 × αρχική συγκέντρωση προσομοίωσης διαλύματος διάβρωσης (Εικ. 2δ), η επιφάνεια του δείγματος καλύπτεται πλήρως από καφέ προϊόντα διάβρωσης και σε ορισμένες περιοχές εμφανίζονται καφέ-μαύρα προϊόντα διάβρωσης.
Καθώς το pH μειώθηκε στο 3,5 (Εικ. 2e), τα προϊόντα διάβρωσης με καφέ χρώμα ήταν τα περισσότερα στην επιφάνεια των δειγμάτων και ορισμένα από τα προϊόντα διάβρωσης είχαν απολεπιστεί.
Το σχήμα 2g δείχνει ότι καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται στους 50 °C, η περιεκτικότητα σε καφέ-κόκκινα προϊόντα διάβρωσης στην επιφάνεια του δείγματος μειώνεται απότομα, ενώ τα φωτεινά καφέ προϊόντα διάβρωσης καλύπτουν την επιφάνεια του δείγματος σε μεγάλη περιοχή. Το στρώμα του προϊόντος διάβρωσης είναι σχετικά χαλαρό και ορισμένα καφέ-μαύρα προϊόντα ξεφλουδίζονται.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, κάτω από διαφορετικά περιβάλλοντα διάβρωσης, τα προϊόντα διάβρωσης στην επιφάνεια των δειγμάτων διάβρωσης με τάση μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB είναι προφανώς αποκολλημένα και το πάχος του στρώματος διάβρωσης αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης. στρώματα: το εξωτερικό στρώμα των προϊόντων διάβρωσης είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο, αλλά εμφανίζεται ένας μεγάλος αριθμός ρωγμών.Το εσωτερικό στρώμα είναι ένα χαλαρό σύμπλεγμα προϊόντων διάβρωσης. Υπό την προϋπόθεση της συγκέντρωσης 20× αρχικής προσομοίωσης διαλύματος διάβρωσης (Εικ. 3β), το στρώμα διάβρωσης στην επιφάνεια του δείγματος μπορεί να χωριστεί σε τρία στρώματα: το εξωτερικό στρώμα είναι κυρίως διασκορπισμένα προϊόντα διάβρωσης συστάδων, τα οποία είναι χαλαρά και πορώδη και δεν έχουν καλή προστατευτική απόδοση.Το μεσαίο στρώμα είναι ένα ομοιόμορφο στρώμα προϊόντος διάβρωσης, αλλά υπάρχουν εμφανείς ρωγμές και τα ιόντα διάβρωσης μπορούν να περάσουν μέσα από τις ρωγμές και να διαβρώσουν το υπόστρωμα.το εσωτερικό στρώμα είναι ένα πυκνό στρώμα προϊόντος διάβρωσης χωρίς εμφανείς ρωγμές, το οποίο έχει καλή προστατευτική επίδραση στο υπόστρωμα. Υπό την προϋπόθεση 200× αρχικής προσομοιωμένης συγκέντρωσης διαλύματος διάβρωσης (Εικ. 3γ), το στρώμα διάβρωσης στην επιφάνεια του δείγματος μπορεί να χωριστεί σε τρία στρώματα: το εξωτερικό στρώμα είναι ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα προϊόντος διάβρωσης.η μεσαία στρώση έχει κυρίως σχήμα πετάλου και νιφάδα διάβρωση Η εσωτερική στρώση είναι ένα πυκνό στρώμα προϊόντος διάβρωσης χωρίς εμφανείς ρωγμές και τρύπες, το οποίο έχει καλή προστατευτική επίδραση στο υπόστρωμα.
Μπορεί να φανεί από το Σχήμα 3d ότι στο περιβάλλον προσομοίωσης διάβρωσης με pH 3,5, υπάρχει μεγάλος αριθμός κροκιδωδών ή βελονοειδών προϊόντων διάβρωσης στην επιφάνεια του δείγματος μπουλονιού υψηλής αντοχής 20MnTiB. Εικάζεται ότι αυτά τα προϊόντα διάβρωσης είναι κυρίως προφανή γ-FeOOHF και μικρή ποσότητα διάβρωσης α-ΟΟΗ6 .
Μπορεί να φανεί από το Σχ. 3f ότι όταν η θερμοκρασία αυξήθηκε στους 50 °C, δεν βρέθηκε εμφανές πυκνό εσωτερικό στρώμα σκουριάς στη δομή του στρώματος διάβρωσης, υποδεικνύοντας ότι υπήρχαν κενά μεταξύ των στρωμάτων διάβρωσης στους 50 °C, γεγονός που έκανε το υπόστρωμα να μην καλύπτεται πλήρως από προϊόντα διάβρωσης.Παρέχει προστασία από αυξημένη τάση διάβρωσης του υποστρώματος.
Οι μηχανικές ιδιότητες των μπουλονιών υψηλής αντοχής υπό διάβρωση σταθερού φορτίου σε διαφορετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα φαίνονται στον Πίνακα 2:
Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 2 ότι οι μηχανικές ιδιότητες των δειγμάτων μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB εξακολουθούν να πληρούν τις τυπικές απαιτήσεις μετά τη δοκιμή επιταχυνόμενης διάβρωσης κύκλου ξηρού-υγρού σε διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης διάβρωσης, αλλά υπάρχει κάποια ζημιά σε σύγκριση με τα μη διαβρωμένα. δείγμα. 20× ή 200× συγκέντρωση του προσομοιωμένου διαλύματος, η επιμήκυνση του δείγματος μειώθηκε σημαντικά. Οι μηχανικές ιδιότητες είναι παρόμοιες στις συγκεντρώσεις των 20 × και 200 ​​× των αρχικών προσομοιωμένων διαλυμάτων διάβρωσης. Όταν η τιμή pH του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης έπεσε στο 3,5, η αντοχή σε εφελκυσμό του δείγματος μειώθηκε σημαντικά, η αντοχή σε εφελκυσμό μειώθηκε σημαντικά σε 10°C και η επιμήκυνση και η επιμήκυνση μειώνονται σημαντικά και ο ρυθμός συρρίκνωσης της περιοχής είναι πολύ κοντά στην τυπική τιμή.
Οι μορφολογίες θραύσης των δειγμάτων διάβρωσης με τάση μπουλονιού υψηλής αντοχής 20MnTiB κάτω από διαφορετικά περιβάλλοντα διάβρωσης φαίνονται στο Σχήμα 4, που είναι η μακρομορφολογία της θραύσης, η ζώνη ινών στο κέντρο της θραύσης, το μικρομορφολογικό χείλος της διαχωριστικής επιφάνειας του δείγματος και η επιφάνεια του δείγματος.
Μακροσκοπικές και μικροσκοπικές μορφολογίες θραύσης δειγμάτων μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB σε διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης διάβρωσης (500×): (α) χωρίς διάβρωση.(β) 1 φορά.(γ) 20 ×;(δ) 200 ×;(ε) pH3,5;(στ) ρΗ 7,5;(ζ) 50°C.
Μπορεί να φανεί από το Σχ. 4 ότι η θραύση του δοκιμίου διάβρωσης με τάση μπουλονιού υψηλής αντοχής 20MnTiB κάτω από διαφορετικά περιβάλλοντα προσομοίωσης διάβρωσης παρουσιάζει ένα τυπικό κάταγμα κώνου.Σε σύγκριση με το μη διαβρωμένο δείγμα (Εικ. 4α), η κεντρική περιοχή της ρωγμής της περιοχής των ινών είναι σχετικά μικρή., η περιοχή του χείλους διάτμησης είναι μεγαλύτερη. Αυτό δείχνει ότι οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού είναι σημαντικά κατεστραμμένες μετά τη διάβρωση. Με την αύξηση της προσομοιωμένης συγκέντρωσης διαλύματος διάβρωσης, αυξήθηκαν οι κοιλότητες στην περιοχή των ινών στο κέντρο του σπασίματος και εμφανίστηκαν εμφανείς ραφές σχίσιμου. Όταν η συγκέντρωση αυξήθηκε σε 20 φορές από την αρχική προσομοίωση της διάβρωσης του διαλύματος. το δείγμα, και υπήρχαν πολλά προϊόντα διάβρωσης στην επιφάνεια.δείγμα.
Από το Σχήμα 3δ συνάγεται ότι υπάρχουν εμφανείς ρωγμές στο στρώμα διάβρωσης στην επιφάνεια του δείγματος, το οποίο δεν έχει καλή προστατευτική επίδραση στη μήτρα.Στο προσομοιωμένο διάλυμα διάβρωσης με pH 3,5 (Εικόνα 4ε), η επιφάνεια του δείγματος είναι σοβαρά διαβρωμένη και η περιοχή της κεντρικής ίνας είναι προφανώς μικρή., Υπάρχει μεγάλος αριθμός ακανόνιστων ραφών σχισίματος στο κέντρο της περιοχής των ινών. Με την αύξηση της τιμής pH του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης, η ζώνη σχισίματος στην περιοχή της ίνας στο κέντρο του σπασίματος μειώνεται, το κοίλωμα μειώνεται σταδιακά και το βάθος του κοιλώματος επίσης μειώνεται σταδιακά.
Όταν η θερμοκρασία αυξήθηκε στους 50 °C (Εικ. 4g), η περιοχή του χείλους διάτμησης της θραύσης του δείγματος ήταν η μεγαλύτερη, οι κοιλότητες στην περιοχή της κεντρικής ίνας αυξήθηκαν σημαντικά και το βάθος του λάκκου αυξήθηκε επίσης και η διεπαφή μεταξύ του χείλους διάτμησης και της επιφάνειας του δείγματος αυξήθηκε.Τα προϊόντα διάβρωσης και τα κοιλώματα αυξήθηκαν, γεγονός που επιβεβαίωσε την τάση εμβάθυνσης της διάβρωσης του υποστρώματος που αντικατοπτρίζεται στο Σχ. 3στ.
Η τιμή του pH του διαλύματος διάβρωσης θα προκαλέσει κάποια βλάβη στις μηχανικές ιδιότητες των μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB, αλλά το αποτέλεσμα δεν είναι σημαντικό. Στο διάλυμα διάβρωσης με pH 3,5, ένας μεγάλος αριθμός κροκιδωτικών ή βελονοειδών προϊόντων διάβρωσης κατανέμεται στην επιφάνεια του δείγματος, και το στρώμα προστασίας από τη διάβρωση δεν μπορεί να σχηματίσει προφανή αντιδιαβρωτική στρώση. ένας μεγάλος αριθμός προϊόντων διάβρωσης στη μικροσκοπική μορφολογία του θραύματος του δείγματος. Αυτό δείχνει ότι η ικανότητα του δείγματος να αντιστέκεται στην παραμόρφωση από εξωτερική δύναμη μειώνεται σημαντικά σε όξινο περιβάλλον και ο βαθμός τάσης διάβρωσης του υλικού αυξάνεται σημαντικά.
Το αρχικό διάλυμα προσομοίωσης διάβρωσης είχε μικρή επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες των δειγμάτων μπουλονιών υψηλής αντοχής, αλλά καθώς η συγκέντρωση του προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης αυξήθηκε σε 20 φορές από το αρχικό διάλυμα προσομοίωσης διάβρωσης, οι μηχανικές ιδιότητες των δειγμάτων υπέστησαν σημαντική ζημιά και υπήρχε εμφανής διάβρωση στη μικροδομή της θραύσης.κοιλώματα, δευτερεύουσες ρωγμές και πολλά προϊόντα διάβρωσης. Όταν η συγκέντρωση προσομοιωμένου διαλύματος διάβρωσης αυξήθηκε από 20 φορές σε 200 φορές της αρχικής προσομοιωμένης συγκέντρωσης διαλύματος διάβρωσης, η επίδραση της συγκέντρωσης διαλύματος διάβρωσης στις μηχανικές ιδιότητες του υλικού εξασθενούσε.
Όταν η θερμοκρασία προσομοίωσης διάβρωσης είναι 25℃, η αντοχή διαρροής και η αντοχή σε εφελκυσμό των δειγμάτων μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB δεν αλλάζουν πολύ σε σύγκριση με τα μη διαβρωμένα δείγματα. Ωστόσο, κάτω από την προσομοιωμένη θερμοκρασία περιβάλλοντος διάβρωσης των 50 °C, η αντοχή σε εφελκυσμό και η τιμή του δείγματος μειώθηκε σημαντικά στην τυπική τιμή της τομής και στην επιμήκυνση. Το χείλος ar ήταν το μεγαλύτερο και υπήρχαν λακκάκια στην κεντρική περιοχή των ινών. Σημαντικά αυξημένο, το βάθος λάκκου αυξήθηκε, τα προϊόντα διάβρωσης και τα διάβρωση αυξήθηκαν. Αυτό δείχνει ότι το συνεργιστικό περιβάλλον διάβρωσης της θερμοκρασίας έχει μεγάλη επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες των μπουλονιών υψηλής αντοχής, κάτι που δεν είναι εμφανές σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά πιο σημαντικό όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 50 °C.
Μετά τη δοκιμή εσωτερικής επιταχυνόμενης διάβρωσης που προσομοιώνει το ατμοσφαιρικό περιβάλλον στο Chongqing, η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή διαρροής, η επιμήκυνση και άλλες παράμετροι των μπουλονιών υψηλής αντοχής 20MnTiB μειώθηκαν και προέκυψε εμφανής ζημιά λόγω καταπόνησης. Εφόσον το υλικό είναι υπό πίεση, θα υπάρχει σημαντικότερη τοπική επίδραση της διάβρωσης και της διάβρωσης. να προκαλέσει εμφανή πλαστική ζημιά σε μπουλόνια υψηλής αντοχής, να μειώσει την ικανότητα αντίστασης στην παραμόρφωση από εξωτερικές δυνάμεις και να αυξήσει την τάση διάβρωσης λόγω τάσης.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Πειραματική μελέτη για τις ιδιότητες των μπουλονιών υψηλής αντοχής από χάλυβα 20MnTiB σε υψηλή θερμοκρασία.jaw.Civil engineering.J.34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Ανάλυση αστοχίας θραύσης μπουλονιών υψηλής αντοχής από χάλυβα 20MnTiB για ράγες.θερμική επεξεργασία.Metal.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Συμπεριφορά πυρόλυσης λόγω διάβρωσης καταπόνησης κραμάτων Mg-Al-Zn υπό διαφορετικές συνθήκες pH με τη μέθοδο SSRT. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al.Effects of glycine on electrochemical and stress corrosion cratting συμπεριφορά του κράματος Cu10Ni σε άλμη μολυσμένη με σουλφίδια.Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Corrosion properties of die-cast magnesium alloy MRI230D in Mg(OH)2-saturated 3.5% NaCl solution.alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS.
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Συνεργική επίδραση του SRB και της θερμοκρασίας στη διάβρωση λόγω καταπόνησης του χάλυβα X70 σε διάλυμα τεχνητής θαλάσσιας λάσπης.J.Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Συμπεριφορά διάβρωσης λόγω καταπόνησης του ανοξείδωτου χάλυβα 00Cr21Ni14Mn5Mo2N σε θαλασσινό νερό.physics.κάντε μια εξέταση.τεστ.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Μια μελέτη καθυστερημένης θραύσης των μπουλονιών υψηλής αντοχής γέφυρας.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Ρηγμάτωση από διάβρωση λόγω καταπόνησης διπλών ανοξείδωτων χάλυβων σε καυστικά διαλύματα.
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Effects of H2SO4 and naci συγκεντρώσεις στη διάβρωση λόγω τάσης του ανοξείδωτου χάλυβα SUS304 σε υδατικό διάλυμα H2SO4-NaCl.alma mater.trans.47, 364–370 (20).
Merwe, JWVD.Κόρος.2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Επιδράσεις διττανθρακικών, θερμοκρασίας και pH στην παθητικοποίηση του χάλυβα αγωγών API-X100 σε προσομοιωμένο διάλυμα υπόγειων υδάτων. Στο IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Επίδραση της θερμοκρασίας στην ευαισθησία ρωγμάτωσης λόγω διάβρωσης λόγω τάσης του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα.
Han, S. Συμπεριφορά καθυστερημένης θραύσης που προκαλείται από το υδρογόνο αρκετών χάλυβων συνδετήρων υψηλής αντοχής (Kunming University of Science and Technology, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Μηχανισμός διάβρωσης καταπόνησης κράματος GH4080A για fasteners.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).