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20MnTiB स्टील मेरे देश में स्टील संरचना पुलों के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली उच्च शक्ति वाली बोल्ट सामग्री है, और इसका प्रदर्शन पुलों के सुरक्षित संचालन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। चोंगकिंग में वायुमंडलीय वातावरण की जांच के आधार पर, इस अध्ययन ने चोंगकिंग की आर्द्र जलवायु का अनुकरण करते हुए एक संक्षारण समाधान तैयार किया, और चोंगकिंग की आर्द्र जलवायु का अनुकरण करते हुए उच्च शक्ति वाले बोल्टों का तनाव संक्षारण परीक्षण किया। तापमान, पीएच मान और अनुरूपित संक्षारण के प्रभाव 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्ट के तनाव संक्षारण व्यवहार पर समाधान एकाग्रता का अध्ययन किया गया।
20MnTiB स्टील मेरे देश में स्टील संरचना पुलों के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली उच्च शक्ति वाली बोल्ट सामग्री है, और पुलों के सुरक्षित संचालन के लिए इसका प्रदर्शन बहुत महत्वपूर्ण है। ली एट अल।1 ने 20 ~ 700 ℃ के उच्च तापमान रेंज में आमतौर पर ग्रेड 10.9 उच्च शक्ति वाले बोल्ट में उपयोग किए जाने वाले 20MnTiB स्टील के गुणों का परीक्षण किया, और तनाव-तनाव वक्र, उपज शक्ति, तन्य शक्ति, यंग मापांक और बढ़ाव प्राप्त किया।और विस्तार गुणांक.झांग एट अल.2, हू एट अल.3, आदि, रासायनिक संरचना परीक्षण, यांत्रिक संपत्ति परीक्षण, माइक्रोस्ट्रक्चर परीक्षण, धागे की सतह के मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म विश्लेषण के माध्यम से, और परिणाम बताते हैं कि उच्च शक्ति वाले बोल्ट के फ्रैक्चर का मुख्य कारण थ्रेड दोषों से संबंधित है, और थ्रेड दोषों की घटना बड़े तनाव सांद्रता, दरार टिप तनाव सांद्रता और खुली हवा में जंग की स्थिति सभी तनाव संक्षारण क्रैकिंग का कारण बनती है।
स्टील पुलों के लिए उच्च शक्ति वाले बोल्ट आमतौर पर आर्द्र वातावरण में लंबे समय तक उपयोग किए जाते हैं। उच्च आर्द्रता, उच्च तापमान और पर्यावरण में हानिकारक पदार्थों के अवसादन और अवशोषण जैसे कारक आसानी से स्टील संरचनाओं के क्षरण का कारण बन सकते हैं। सामग्रियों के तनाव संक्षारण प्रदर्शन पर पर्यावरणीय संक्षारण। कैटर एट अल4 ने धीमी तनाव दर परीक्षण (एसएसआरटी) द्वारा अम्लीय, क्षारीय और तटस्थ वातावरण में विभिन्न एल्यूमीनियम सामग्री के साथ मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के तनाव संक्षारण व्यवहार की जांच की। अब्देल एट अल.5 ने सल्फाइड आयनों की विभिन्न सांद्रता की उपस्थिति में 3.5% NaCl समाधान में Cu10Ni मिश्र धातु के इलेक्ट्रोकेमिकल और तनाव संक्षारण क्रैकिंग व्यवहार का अध्ययन किया। अघियन एट अल.6 ने संक्षारण प्रदर्शन का मूल्यांकन किया। डाइ-कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातु MRI230D को 3.5% NaCl घोल में विसर्जन परीक्षण, नमक स्प्रे परीक्षण, पोटेंशियोडायनामिक ध्रुवीकरण विश्लेषण और SSRT द्वारा। झांग एट अल.7 ने SSRT और पारंपरिक इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षण तकनीकों का उपयोग करके 9Cr मार्टेंसिटिक स्टील के तनाव संक्षारण व्यवहार का अध्ययन किया, और कमरे के तापमान पर मार्टेंसिटिक स्टील के स्थैतिक संक्षारण व्यवहार पर क्लोराइड आयनों के प्रभाव को प्राप्त किया। चेन एट अल.8 ने X70 स्टील के तनाव संक्षारण व्यवहार और क्रैकिंग तंत्र की जांच की। SSRT.Liu et al.9 द्वारा विभिन्न तापमानों पर SRB युक्त सिम्युलेटेड समुद्री मिट्टी के घोल का उपयोग 00Cr21Ni14Mn5Mo2N ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के समुद्री जल तनाव संक्षारण प्रतिरोध पर तापमान और तन्य तनाव दर के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए SSRT का उपयोग किया गया। परिणाम बताते हैं कि 35 ~ 65 ℃ की सीमा में तापमान का स्टेनलेस स्टील के तनाव संक्षारण व्यवहार पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है। लू और अन्य।10 ने डेड लोड विलंबित फ्रैक्चर परीक्षण और एसएसआरटी द्वारा विभिन्न तन्य शक्ति ग्रेड वाले नमूनों की विलंबित फ्रैक्चर संवेदनशीलता का मूल्यांकन किया। यह सुझाव दिया गया है कि 20MnTiB स्टील और 35VB स्टील उच्च शक्ति वाले बोल्ट की तन्य शक्ति को 1040-1190MPa पर नियंत्रित किया जाना चाहिए। हालांकि, इनमें से अधिकांश अध्ययन मूल रूप से संक्षारक वातावरण का अनुकरण करने के लिए एक सरल 3.5% NaCl समाधान का उपयोग करते हैं, जबकि उच्च शक्ति का वास्तविक उपयोग वातावरण बोल्ट अधिक जटिल है और इसमें कई प्रभावशाली कारक हैं, जैसे बोल्ट का पीएच मान।अनन्या और अन्य।11 ने डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स के संक्षारण और तनाव संक्षारण क्रैकिंग पर संक्षारक माध्यम में पर्यावरणीय मापदंडों और सामग्रियों के प्रभाव का अध्ययन किया। सुनदा एट अल।12 ने H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) और NaCl (0-4.5 kmol/m-3) युक्त जलीय घोल में SUS304 स्टील पर कमरे के तापमान पर तनाव संक्षारण क्रैकिंग परीक्षण आयोजित किए। SUS304 स्टील के संक्षारण प्रकारों पर H2SO4 और NaCl के प्रभावों का भी अध्ययन किया गया। मेरवे एट अल.13 ने रोलिंग दिशा, तापमान, CO2/CO एकाग्रता, गैस दबाव और संक्षारण समय के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए SSRT का उपयोग किया। A516 दबाव पोत स्टील की तनाव संक्षारण संवेदनशीलता। भूजल अनुकरण समाधान के रूप में NS4 समाधान का उपयोग, इब्राहिम एट अल।14 ने कोटिंग को छीलने के बाद एपीआई-एक्स100 पाइपलाइन स्टील के तनाव संक्षारण क्रैकिंग पर बाइकार्बोनेट आयन (एचसीओ) एकाग्रता, पीएच और तापमान जैसे पर्यावरणीय मापदंडों के प्रभाव की जांच की। शान एट अल।15 ने एसएसआरटी द्वारा सिम्युलेटेड कोयला-से-हाइड्रोजन संयंत्र में काले पानी के माध्यम की स्थिति के तहत विभिन्न तापमान स्थितियों (30 ~ 250 ℃) के तहत तापमान के साथ ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील 00Cr18Ni10 की तनाव संक्षारण क्रैकिंग संवेदनशीलता के भिन्नता कानून का अध्ययन किया। SSRT द्वारा GH4080A मिश्र धातु के तनाव संक्षारण व्यवहार पर पीएच, SO42-, सीएल-1 का प्रभाव। परिणाम बताते हैं कि पीएच मान जितना कम होगा, GH4080A मिश्र धातु का तनाव संक्षारण प्रतिरोध उतना ही खराब होगा। इसमें सीएल-1 के प्रति स्पष्ट तनाव संक्षारण संवेदनशीलता है, और कमरे के तापमान पर SO42- आयनिक माध्यम के प्रति संवेदनशील नहीं है। हालांकि, 20MnTiB स्टील उच्च शक्ति बोल्ट पर पर्यावरणीय संक्षारण के प्रभाव पर कुछ अध्ययन हैं।
पुलों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-शक्ति वाले बोल्ट की विफलता के कारणों का पता लगाने के लिए, लेखक ने कई अध्ययन किए हैं। उच्च-शक्ति वाले बोल्ट के नमूनों का चयन किया गया था, और इन नमूनों की विफलता के कारणों पर रासायनिक संरचना, फ्रैक्चर सूक्ष्म आकृति विज्ञान, धातु विज्ञान संरचना और यांत्रिक गुणों के विश्लेषण 19, 20 के दृष्टिकोण से चर्चा की गई थी। हाल के वर्षों में चोंगकिंग में वायुमंडलीय वातावरण की जांच के आधार पर, चोंगकिंग की आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने वाली एक संक्षारण योजना बनाई गई है। डिज़ाइन किया गया। चोंगकिंग सिम्युलेटेड आर्द्र जलवायु में उच्च शक्ति वाले बोल्टों के तनाव संक्षारण प्रयोग, इलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण प्रयोग और संक्षारण थकान प्रयोग किए गए। इस अध्ययन में, 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्ट के तनाव संक्षारण व्यवहार पर तापमान, पीएच मान और सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की एकाग्रता के प्रभावों की जांच यांत्रिक संपत्ति परीक्षणों, फ्रैक्चर मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म विश्लेषण और सतह संक्षारण उत्पादों के माध्यम से की गई।
चोंगकिंग दक्षिण-पश्चिम चीन में यांग्त्ज़ी नदी के ऊपरी भाग में स्थित है, और यहाँ आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय मानसूनी जलवायु है। वार्षिक औसत तापमान 16-18 डिग्री सेल्सियस है, वार्षिक औसत सापेक्ष आर्द्रता ज्यादातर 70-80% है, वार्षिक धूप घंटे 1000-1400 घंटे हैं, और धूप का प्रतिशत केवल 25-35% है।
2015 से 2018 तक चोंगकिंग में धूप और परिवेश के तापमान से संबंधित रिपोर्टों के अनुसार, चोंगकिंग में दैनिक औसत तापमान 17 डिग्री सेल्सियस से कम और 23 डिग्री सेल्सियस तक अधिक है।चोंगकिंग में चाओटियनमेन ब्रिज के ब्रिज बॉडी पर उच्चतम तापमान 50°C °C21,22 तक पहुंच सकता है। इसलिए, तनाव संक्षारण परीक्षण के लिए तापमान का स्तर 25°C और 50°C पर निर्धारित किया गया था।
सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान का पीएच मान सीधे एच+ की मात्रा निर्धारित करता है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि पीएच मान जितना कम होगा, संक्षारण आसान होगा। चोंगकिंग में वार्षिक वर्षा जल की पीएच रेंज.2010 से 2018।
सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की सांद्रता जितनी अधिक होगी, सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान में आयन सामग्री उतनी ही अधिक होगी, और भौतिक गुणों पर प्रभाव उतना ही अधिक होगा। उच्च शक्ति वाले बोल्ट के तनाव संक्षारण पर सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, कृत्रिम प्रयोगशाला त्वरित संक्षारण परीक्षण का एहसास हुआ, और संक्षारण के बिना सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता को स्तर 4 पर सेट किया गया था, जो मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता (1 ×), 20 थे। × मूल अनुरूपित संक्षारण समाधान सांद्रता (20 ×) और 200 × मूल अनुरूपित संक्षारण समाधान सांद्रता (200 ×)।
25 डिग्री सेल्सियस के तापमान, 5.5 के पीएच मान और मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की एकाग्रता वाला वातावरण पुलों के लिए उच्च शक्ति वाले बोल्ट की वास्तविक उपयोग स्थितियों के सबसे करीब है। हालांकि, संक्षारण परीक्षण प्रक्रिया को तेज करने के लिए, 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान, 5.5 के पीएच और 200 × मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की एकाग्रता के साथ प्रयोगात्मक स्थितियों को संदर्भ नियंत्रण समूह के रूप में सेट किया गया था। जब तापमान का प्रभाव, एकाग्रता या उच्च शक्ति वाले बोल्ट के तनाव संक्षारण प्रदर्शन पर सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान के पीएच मान की क्रमशः जांच की गई, अन्य कारक अपरिवर्तित रहे, जिसका उपयोग संदर्भ नियंत्रण समूह के प्रयोगात्मक स्तर के रूप में किया गया था।
चोंगकिंग म्यूनिसिपल ब्यूरो ऑफ इकोलॉजी एंड एनवायरनमेंट द्वारा जारी 2010-2018 वायुमंडलीय पर्यावरण गुणवत्ता ब्रीफिंग के अनुसार, और झांग24 और चोंगकिंग में रिपोर्ट किए गए अन्य साहित्य में रिपोर्ट किए गए वर्षा घटकों का जिक्र करते हुए, SO42- की एकाग्रता को बढ़ाने के आधार पर एक अनुरूपित संक्षारण समाधान डिजाइन किया गया था। 2017 में चोंगकिंग के मुख्य शहरी क्षेत्र में वर्षा की संरचना। सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है:
सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान विश्लेषणात्मक अभिकर्मकों और आसुत जल का उपयोग करके रासायनिक आयन एकाग्रता संतुलन विधि द्वारा तैयार किया जाता है। सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान का पीएच मान एक सटीक पीएच मीटर, नाइट्रिक एसिड समाधान और सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ समायोजित किया गया था।
चोंगकिंग में आर्द्र जलवायु का अनुकरण करने के लिए, नमक स्प्रे परीक्षक को विशेष रूप से संशोधित और डिज़ाइन किया गया है। जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, प्रायोगिक उपकरण में दो प्रणालियाँ हैं: एक नमक स्प्रे प्रणाली और एक प्रकाश व्यवस्था। नमक स्प्रे प्रणाली प्रायोगिक उपकरण का मुख्य कार्य है, जिसमें एक नियंत्रण भाग, एक स्प्रे भाग और एक प्रेरण भाग होता है। स्प्रे भाग का कार्य वायु कंप्रेसर के माध्यम से नमक धुंध को परीक्षण कक्ष में पंप करना है। प्रेरण भाग तापमान मापने वाले तत्वों से बना है, जो परीक्षण में तापमान को महसूस करता है। कक्ष। नियंत्रण भाग एक माइक्रो कंप्यूटर से बना है, जो पूरी प्रायोगिक प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए स्प्रे भाग और प्रेरण भाग को जोड़ता है। सूर्य के प्रकाश का अनुकरण करने के लिए प्रकाश व्यवस्था एक नमक स्प्रे परीक्षण कक्ष में स्थापित की जाती है। प्रकाश व्यवस्था में अवरक्त लैंप और एक समय नियंत्रक होता है। साथ ही, वास्तविक समय में नमूने के आसपास के तापमान की निगरानी के लिए नमक स्प्रे परीक्षण कक्ष में एक तापमान सेंसर स्थापित किया जाता है।
निरंतर लोड के तहत तनाव संक्षारण नमूनों को NACETM0177-2005 (H2S वातावरण में धातुओं के सल्फाइड तनाव क्रैकिंग और तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध का प्रयोगशाला परीक्षण) के अनुसार संसाधित किया गया था। तेल अवशेषों को हटाने के लिए तनाव संक्षारण नमूनों को पहले एसीटोन और अल्ट्रासोनिक यांत्रिक सफाई से साफ किया गया था, फिर शराब के साथ निर्जलित किया गया और ओवन में सुखाया गया। फिर साफ नमूनों को अनुकरण करने के लिए नमक स्प्रे परीक्षण उपकरण के परीक्षण कक्ष में डाल दिया गया चोंगकिंग के आर्द्र जलवायु वातावरण में संक्षारण की स्थिति। मानक NACETM0177-2005 और नमक स्प्रे परीक्षण मानक GB/T 10,125-2012 के अनुसार, इस अध्ययन में निरंतर लोड तनाव संक्षारण परीक्षण का समय समान रूप से 168 घंटे निर्धारित किया गया है। MTS-810 सार्वभौमिक तन्यता परीक्षण मशीन पर विभिन्न संक्षारण स्थितियों के तहत संक्षारण नमूनों पर तन्य परीक्षण किए गए, और उनके यांत्रिक गुण और फ्रैक्चर संक्षारण आकृति विज्ञान का विश्लेषण किया गया।
चित्र 1 विभिन्न संक्षारण स्थितियों के तहत उच्च शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों की सतह संक्षारण की मैक्रो- और सूक्ष्म-आकारिकी को दर्शाता है। क्रमशः 2 और 3।
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरणों के तहत 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट के तनाव संक्षारण नमूनों की मैक्रोस्कोपिक आकृति विज्ञान: (ए) कोई संक्षारण नहीं;(बी) 1 बार;(सी) 20 ×;(डी) 200 ×;(ई) पीएच3.5;(एफ) पीएच 7.5;(जी) 50 डिग्री सेल्सियस।
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरण (100×) में 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट के संक्षारण उत्पादों की सूक्ष्म आकृति विज्ञान: (ए) 1 बार;(बी) 20 ×;(सी) 200 ×;(डी) पीएच3.5;(ई)पीएच7.5;(एफ) 50 डिग्री सेल्सियस।
यह चित्र 2 ए से देखा जा सकता है कि बिना संक्षारण उच्च शक्ति वाले बोल्ट नमूने की सतह स्पष्ट संक्षारण के बिना उज्ज्वल धातु चमक प्रदर्शित करती है। हालांकि, मूल अनुरूपित संक्षारण समाधान (चित्र 2 बी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह आंशिक रूप से भूरे रंग और भूरे-लाल संक्षारण उत्पादों से ढकी हुई थी, और सतह के कुछ क्षेत्रों में अभी भी स्पष्ट धात्विक चमक दिखाई दे रही थी, जो दर्शाता है कि नमूना सतह के केवल कुछ क्षेत्र थोड़ा संक्षारणित थे, और सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान में कोई नहीं था नमूने की सतह पर प्रभाव.भौतिक गुणों का बहुत कम प्रभाव होता है। हालांकि, 20 × मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 2 सी) की स्थिति के तहत, उच्च शक्ति बोल्ट नमूने की सतह पूरी तरह से टैन संक्षारण उत्पादों की एक बड़ी मात्रा और भूरे-लाल संक्षारण उत्पाद की एक छोटी मात्रा से ढकी हुई है, कोई स्पष्ट धातु चमक नहीं पाई गई, और सब्सट्रेट की सतह के पास भूरे-काले संक्षारण उत्पाद की एक छोटी मात्रा थी। और 200 × मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता की स्थिति के तहत ( चित्र 2डी), नमूने की सतह पूरी तरह से भूरे संक्षारण उत्पादों से ढकी हुई है, और कुछ क्षेत्रों में भूरे-काले संक्षारण उत्पाद दिखाई देते हैं।
जैसे ही पीएच घटकर 3.5 हो गया (चित्र 2ई), नमूनों की सतह पर भूरे रंग के संक्षारण उत्पाद सबसे अधिक थे, और कुछ संक्षारण उत्पाद छूट गए थे।
चित्र 2जी से पता चलता है कि जैसे-जैसे तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ता है, नमूने की सतह पर भूरे-लाल संक्षारण उत्पादों की सामग्री तेजी से कम हो जाती है, जबकि चमकीले भूरे संक्षारण उत्पाद एक बड़े क्षेत्र में नमूने की सतह को कवर करते हैं। संक्षारण उत्पाद परत अपेक्षाकृत ढीली होती है, और कुछ भूरे-काले उत्पाद छील जाते हैं।
जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, विभिन्न संक्षारण वातावरणों के तहत, 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों की सतह पर संक्षारण उत्पाद स्पष्ट रूप से नष्ट हो जाते हैं, और संक्षारण परत की मोटाई सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान (छवि 3 ए) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण उत्पादों को दो परतों में विभाजित किया जा सकता है: संक्षारण परत की सबसे बाहरी परत आयन उत्पाद समान रूप से वितरित होते हैं, लेकिन बड़ी संख्या में दरारें दिखाई देती हैं;आंतरिक परत संक्षारण उत्पादों का एक ढीला समूह है। 20 × मूल अनुरूपित संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 3 बी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण परत को तीन परतों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे बाहरी परत मुख्य रूप से क्लस्टर संक्षारण उत्पादों को फैलाती है, जो ढीले और छिद्रपूर्ण होते हैं, और कोई अच्छा सुरक्षात्मक प्रदर्शन नहीं होता है;मध्य परत एक समान संक्षारण उत्पाद परत है, लेकिन स्पष्ट दरारें हैं, और संक्षारण आयन दरारों से गुजर सकते हैं और सब्सट्रेट को नष्ट कर सकते हैं;आंतरिक परत स्पष्ट दरारों के बिना एक घनी संक्षारण उत्पाद परत है, जिसका सब्सट्रेट पर अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है। 200 × मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता (छवि 3 सी) की स्थिति के तहत, नमूने की सतह पर संक्षारण परत को तीन परतों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे बाहरी परत एक पतली और समान संक्षारण उत्पाद परत है;मध्य परत मुख्य रूप से पंखुड़ी के आकार और परत के आकार की जंग है। आंतरिक परत स्पष्ट दरारों और छिद्रों के बिना एक घनी जंग उत्पाद परत है, जिसका सब्सट्रेट पर अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है।
चित्र 3डी से देखा जा सकता है कि पीएच 3.5 के सिम्युलेटेड संक्षारण वातावरण में, 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्ट नमूने की सतह पर बड़ी संख्या में फ्लोकुलेंट या सुई जैसे संक्षारण उत्पाद हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि ये संक्षारण उत्पाद मुख्य रूप से γ-FeOOH और थोड़ी मात्रा में α-FeOOH इंटरलेस्ड26 हैं, और संक्षारण परत में स्पष्ट दरारें हैं।
यह चित्र 3एफ से देखा जा सकता है कि जब तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गया, तो संक्षारण परत संरचना में कोई स्पष्ट घनी आंतरिक जंग परत नहीं पाई गई, यह दर्शाता है कि 50 डिग्री सेल्सियस पर संक्षारण परतों के बीच अंतराल थे, जिससे सब्सट्रेट पूरी तरह से संक्षारण उत्पादों द्वारा कवर नहीं हुआ।बढ़ी हुई सब्सट्रेट संक्षारण प्रवृत्ति के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है।
विभिन्न संक्षारक वातावरणों में निरंतर भार तनाव संक्षारण के तहत उच्च शक्ति वाले बोल्ट के यांत्रिक गुण तालिका 2 में दिखाए गए हैं:
तालिका 2 से देखा जा सकता है कि 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्ट नमूनों के यांत्रिक गुण अभी भी विभिन्न सिम्युलेटेड संक्षारण वातावरणों में सूखे-गीले चक्र त्वरित संक्षारण परीक्षण के बाद मानक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, लेकिन बिना संक्षारण वाले नमूनों की तुलना में एक निश्चित क्षति होती है। , नमूने का बढ़ाव काफी कम हो गया। यांत्रिक गुण 20 × और 200 × मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की सांद्रता में समान हैं। जब सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान का पीएच मान 3.5 तक गिर गया, तो नमूनों की तन्य शक्ति और बढ़ाव काफी कम हो गया। जब तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो तन्य शक्ति और बढ़ाव काफी कम हो जाता है, और क्षेत्र संकोचन दर मानक मूल्य के बहुत करीब है।
विभिन्न संक्षारण वातावरणों के तहत 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूनों की फ्रैक्चर आकृतियाँ चित्र 4 में दिखाई गई हैं, जो फ्रैक्चर की मैक्रो-आकृति विज्ञान, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर ज़ोन, कतरनी इंटरफ़ेस के सूक्ष्म-रूपात्मक होंठ और नमूने की सतह हैं।
विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरण (500×) में 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट नमूनों की मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म फ्रैक्चर आकृतियाँ: (ए) कोई संक्षारण नहीं;(बी) 1 बार;(सी) 20 ×;(डी) 200 ×;(ई) पीएच3.5;(एफ) पीएच7.5;(जी) 50 डिग्री सेल्सियस।
यह चित्र 4 से देखा जा सकता है कि विभिन्न अनुरूपित संक्षारण वातावरण के तहत 20MnTiB उच्च शक्ति बोल्ट तनाव संक्षारण नमूने का फ्रैक्चर एक विशिष्ट कप-शंकु फ्रैक्चर प्रस्तुत करता है।बिना संक्षारित नमूने (चित्र 4ए) की तुलना में, फाइबर क्षेत्र दरार का केंद्रीय क्षेत्र अपेक्षाकृत छोटा है।, कतरनी होंठ क्षेत्र बड़ा है। इससे पता चलता है कि संक्षारण के बाद सामग्री के यांत्रिक गुण काफी क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता में वृद्धि के साथ, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर क्षेत्र में गड्ढे बढ़ गए, और स्पष्ट आंसू सीम दिखाई दिए। जब ​​एकाग्रता मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की तुलना में 20 गुना बढ़ गई, तो कतरनी होंठ किनारे और नमूने की सतह के बीच इंटरफ़ेस पर स्पष्ट संक्षारण गड्ढे दिखाई दिए, और सतह पर बहुत सारे संक्षारण उत्पाद थे। mple.
चित्र 3डी से यह अनुमान लगाया गया है कि नमूने की सतह पर संक्षारण परत में स्पष्ट दरारें हैं, जिसका मैट्रिक्स पर अच्छा सुरक्षात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है।पीएच 3.5 (चित्रा 4ई) के अनुरूपित संक्षारण समाधान में, नमूने की सतह गंभीर रूप से संक्षारित है, और केंद्रीय फाइबर क्षेत्र स्पष्ट रूप से छोटा है।, फाइबर क्षेत्र के केंद्र में बड़ी संख्या में अनियमित आंसू सीम हैं। सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान के पीएच मान में वृद्धि के साथ, फ्रैक्चर के केंद्र में फाइबर क्षेत्र में आंसू क्षेत्र कम हो जाता है, गड्ढा धीरे-धीरे कम हो जाता है, और गड्ढे की गहराई भी धीरे-धीरे कम हो जाती है।
जब तापमान 50 डिग्री सेल्सियस (छवि 4 जी) तक बढ़ गया, तो नमूने के फ्रैक्चर का कतरनी होंठ क्षेत्र सबसे बड़ा था, केंद्रीय फाइबर क्षेत्र में गड्ढे काफी बढ़ गए, और गड्ढे की गहराई भी बढ़ गई, और कतरनी होंठ किनारे और नमूना सतह के बीच इंटरफ़ेस बढ़ गया।संक्षारण उत्पादों और गड्ढों में वृद्धि हुई, जिससे चित्र 3एफ में परिलक्षित सब्सट्रेट संक्षारण की गहरी प्रवृत्ति की पुष्टि हुई।
संक्षारण समाधान का पीएच मान 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट के यांत्रिक गुणों को कुछ नुकसान पहुंचाएगा, लेकिन प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं है। पीएच 3.5 के संक्षारण समाधान में, नमूने की सतह पर बड़ी संख्या में फ्लोकुलेंट या सुई जैसे संक्षारण उत्पाद वितरित होते हैं, और संक्षारण परत में स्पष्ट दरारें होती हैं, जो सब्सट्रेट के लिए अच्छी सुरक्षा नहीं बना सकती हैं। और सूक्ष्म संक्षारण में स्पष्ट संक्षारण गड्ढे और बड़ी संख्या में संक्षारण उत्पाद होते हैं नमूना फ्रैक्चर की आकृति विज्ञान। इससे पता चलता है कि बाहरी बल द्वारा विरूपण का विरोध करने के लिए नमूने की क्षमता अम्लीय वातावरण में काफी कम हो जाती है, और सामग्री की तनाव संक्षारण प्रवृत्ति की डिग्री काफी बढ़ जाती है।
मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान का उच्च-शक्ति बोल्ट नमूनों के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ा, लेकिन जैसे ही सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की सांद्रता मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान की तुलना में 20 गुना तक बढ़ गई, नमूनों के यांत्रिक गुणों को काफी नुकसान हुआ, और फ्रैक्चर माइक्रोस्ट्रक्चर में स्पष्ट संक्षारण हुआ।गड्ढे, माध्यमिक दरारें और बहुत सारे संक्षारण उत्पाद। जब सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता को मूल सिम्युलेटेड संक्षारण समाधान एकाग्रता के 20 गुना से 200 गुना तक बढ़ाया गया था, तो सामग्री के यांत्रिक गुणों पर संक्षारण समाधान एकाग्रता का प्रभाव कमजोर हो गया था।
जब सिम्युलेटेड संक्षारण तापमान 25 ℃ होता है, तो 20MnTiB उच्च-शक्ति बोल्ट नमूनों की उपज शक्ति और तन्यता ताकत बिना संक्षारण नमूनों की तुलना में ज्यादा नहीं बदलती है। हालांकि, 50 डिग्री सेल्सियस के सिम्युलेटेड संक्षारण पर्यावरण तापमान के तहत, नमूने की तन्यता ताकत और बढ़ाव में काफी कमी आई है, खंड संकोचन दर मानक मूल्य के करीब थी, फ्रैक्चर कतरनी होंठ सबसे बड़ा था, और केंद्रीय फाइबर में डिंपल थे क्षेत्रफल में उल्लेखनीय वृद्धि हुई, गड्ढे की गहराई में वृद्धि हुई, संक्षारण उत्पादों और संक्षारण गड्ढों में वृद्धि हुई। इससे पता चलता है कि तापमान सहक्रियात्मक संक्षारण वातावरण का उच्च शक्ति वाले बोल्ट के यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जो कमरे के तापमान पर स्पष्ट नहीं है, लेकिन जब तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है तो यह अधिक महत्वपूर्ण होता है।
चोंगकिंग में वायुमंडलीय वातावरण का अनुकरण करने वाले इनडोर त्वरित संक्षारण परीक्षण के बाद, 20MnTiB उच्च शक्ति वाले बोल्ट की तन्य शक्ति, उपज शक्ति, बढ़ाव और अन्य पैरामीटर कम हो गए, और स्पष्ट तनाव क्षति हुई। चूंकि सामग्री तनाव में है, इसलिए एक महत्वपूर्ण स्थानीय संक्षारण त्वरण घटना होगी। और तनाव एकाग्रता और संक्षारण गड्ढों के संयुक्त प्रभाव के कारण, उच्च शक्ति वाले बोल्टों को स्पष्ट प्लास्टिक क्षति पहुंचाना आसान है, विरूपण का विरोध करने की क्षमता कम हो जाती है बाहरी ताकतों द्वारा क्षरण, और तनाव क्षरण की प्रवृत्ति में वृद्धि।
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