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L'acciaio 20MnTiB è il materiale per bulloni ad alta resistenza più ampiamente utilizzato per i ponti con struttura in acciaio nel mio Paese e le sue prestazioni sono di grande importanza per il funzionamento sicuro dei ponti. Sulla base dell'indagine sull'ambiente atmosferico di Chongqing, questo studio ha progettato una soluzione anticorrosione che simula il clima umido di Chongqing e ha eseguito test di corrosione sotto sforzo su bulloni ad alta resistenza che simulano il clima umido di Chongqing. Sono stati studiati gli effetti della temperatura, del valore del pH e della concentrazione della soluzione di corrosione simulata sul comportamento della corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB.
L'acciaio 20MnTiB è il materiale per bulloni ad alta resistenza più ampiamente utilizzato per i ponti con struttura in acciaio nel mio Paese e le sue prestazioni sono di grande importanza per il funzionamento sicuro dei ponti. Li et al. 1 hanno testato le proprietà dell'acciaio 20MnTiB comunemente utilizzato nei bulloni ad alta resistenza di grado 10.9 nell'intervallo di temperatura elevata di 20~700 ℃ e hanno ottenuto la curva sforzo-deformazione, il limite di snervamento, la resistenza alla trazione, il modulo di Young e l'allungamento e il coefficiente di espansione. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, ecc., attraverso test di composizione chimica, test delle proprietà meccaniche, test della microstruttura, analisi macroscopiche e microscopiche della superficie della filettatura, e i risultati mostrano che la causa principale della frattura dei bulloni ad alta resistenza è correlata ai difetti della filettatura e al verificarsi di difetti della filettatura. Grandi concentrazioni di stress, concentrazioni di stress alla punta della crepa e condizioni di corrosione all'aria aperta portano tutte alla formazione di cricche da corrosione sotto sforzo.
I bulloni ad alta resistenza per ponti in acciaio vengono solitamente utilizzati a lungo in ambienti umidi. Fattori come elevata umidità, alta temperatura e la sedimentazione e l'assorbimento di sostanze nocive nell'ambiente possono facilmente causare la corrosione delle strutture in acciaio. La corrosione può causare la perdita di sezione trasversale dei bulloni ad alta resistenza, con conseguenti numerosi difetti e crepe. Questi difetti e crepe continueranno ad espandersi, riducendo così la durata dei bulloni ad alta resistenza e persino causandone la rottura. Finora, ci sono molti studi sull'effetto della corrosione ambientale sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo dei materiali. Catar et al. 4 hanno studiato il comportamento di corrosione sotto sforzo di leghe di magnesio con diversi contenuti di alluminio in ambienti acidi, alcalini e neutri mediante test di velocità di deformazione lenta (SSRT). Abdel et al. 5 hanno studiato il comportamento di criccatura elettrochimica e di corrosione sotto sforzo della lega Cu10Ni in soluzione di NaCl al 3,5% in presenza di diverse concentrazioni di ioni solfuro. Aghion et al. 6 hanno valutato le prestazioni di corrosione della lega di magnesio pressofusa. MRI230D in soluzione di NaCl al 3,5% mediante test di immersione, test di nebbia salina, analisi di polarizzazione potenziodinamica e SSRT. Zhang et al.7 hanno studiato il comportamento della corrosione sotto sforzo dell'acciaio martensitico 9Cr utilizzando SSRT e tecniche di test elettrochimici tradizionali e hanno ottenuto l'effetto degli ioni cloruro sul comportamento della corrosione statica dell'acciaio martensitico a temperatura ambiente. Chen et al.8 hanno studiato il comportamento della corrosione sotto sforzo e il meccanismo di criccatura dell'acciaio X70 in una soluzione di fango marino simulato contenente SRB a diverse temperature mediante SSRT. Liu et al.9 hanno utilizzato SSRT per studiare l'effetto della temperatura e della velocità di deformazione a trazione sulla resistenza alla corrosione sotto sforzo in acqua di mare dell'acciaio inossidabile austenitico 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. I risultati mostrano che la temperatura nell'intervallo 35~65℃ non ha effetti significativi sul comportamento della corrosione sotto sforzo dell'acciaio inossidabile. Lu et al. 10 hanno valutato la suscettibilità alla frattura ritardata di campioni con diversi gradi di resistenza alla trazione mediante un test di frattura ritardata con carico morto e SSRT. Si suggerisce di controllare la resistenza alla trazione dei bulloni ad alta resistenza in acciaio 20MnTiB e in acciaio 35VB a 1040-1190 MPa. Tuttavia, la maggior parte di questi studi utilizza fondamentalmente una semplice soluzione di NaCl al 3,5% per simulare l'ambiente corrosivo, mentre l'ambiente di utilizzo effettivo dei bulloni ad alta resistenza è più complesso e ha molti fattori influenti, come il valore del pH del bullone. Ananya et al. 11 hanno studiato l'effetto dei parametri ambientali e dei materiali nel mezzo corrosivo sulla corrosione e sulla criccatura da corrosione sotto sforzo degli acciai inossidabili duplex. Sunada et al. 12 hanno condotto test di corrosione sotto sforzo a temperatura ambiente su acciaio SUS304 in soluzioni acquose contenenti H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) e NaCl (0-4,5 kmol/m-3). Sono stati studiati anche gli effetti di H2SO4 e NaCl sui tipi di corrosione dell'acciaio SUS304. Merwe et al.13 hanno utilizzato la SSRT per studiare gli effetti della direzione di laminazione, della temperatura, della concentrazione di CO2/CO, della pressione del gas e del tempo di corrosione sulla suscettibilità alla corrosione sotto sforzo dell'acciaio per recipienti a pressione A516. Utilizzando la soluzione NS4 come soluzione di simulazione delle acque sotterranee, Ibrahim et al. 14 hanno studiato l'effetto di parametri ambientali quali concentrazione di ioni bicarbonato (HCO), pH e temperatura sulla corrosione sotto sforzo dell'acciaio per condotte API-X100 dopo la rimozione del rivestimento. Shan et al. 15 hanno studiato la legge di variazione della suscettibilità alla corrosione sotto sforzo dell'acciaio inossidabile austenitico 00Cr18Ni10 con la temperatura in diverse condizioni di temperatura (30~250℃) in condizioni di mezzo di acqua nera in un impianto simulato di conversione del carbone in idrogeno mediante SSRT. Han et al.16 hanno caratterizzato la suscettibilità alla fragilità da idrogeno di campioni di bulloni ad alta resistenza utilizzando un test di frattura ritardata a carico morto e SSRT. Zhao17 ha studiato gli effetti di pH, SO42-, Cl-1 sul comportamento della corrosione sotto sforzo della lega GH4080A mediante SSRT. I risultati mostrano che più basso è il valore del pH, peggiore è la resistenza alla corrosione sotto sforzo della lega GH4080A. Presenta un'evidente sensibilità alla corrosione sotto sforzo nei confronti di Cl-1 e non è sensibile al mezzo ionico SO42- a temperatura ambiente. Tuttavia, sono pochi gli studi sull'effetto della corrosione ambientale sui bulloni ad alta resistenza in acciaio 20MnTiB.
Per scoprire le cause del cedimento dei bulloni ad alta resistenza utilizzati nei ponti, l'autore ha condotto una serie di studi. Sono stati selezionati campioni di bulloni ad alta resistenza e le cause del cedimento di questi campioni sono state discusse dal punto di vista della composizione chimica, della morfologia microscopica della frattura, della struttura metallografica e dell'analisi delle proprietà meccaniche19, 20. Sulla base dell'indagine sull'ambiente atmosferico di Chongqing negli ultimi anni, è stato progettato uno schema di corrosione che simula il clima umido di Chongqing. Sono stati condotti esperimenti di corrosione sotto sforzo, esperimenti di corrosione elettrochimica ed esperimenti di corrosione-fatica su bulloni ad alta resistenza nel clima umido simulato di Chongqing. In questo studio, sono stati studiati gli effetti della temperatura, del valore del pH e della concentrazione della soluzione di corrosione simulata sul comportamento di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB tramite test delle proprietà meccaniche, analisi macroscopica e microscopica della frattura e prodotti di corrosione superficiale.
Chongqing si trova nella Cina sud-occidentale, sul corso superiore del fiume Yangtze, ed è caratterizzata da un clima monsonico subtropicale umido. La temperatura media annua è di 16-18 °C, l'umidità relativa media annua è del 70-80%, le ore di sole annue sono 1000-1400 e la percentuale di soleggiamento è solo del 25-35%.
Secondo i dati relativi all'irraggiamento solare e alla temperatura ambiente a Chongqing dal 2015 al 2018, la temperatura media giornaliera a Chongqing varia da un minimo di 17 °C a un massimo di 23 °C. La temperatura massima sul corpo del ponte Chaotianmen a Chongqing può raggiungere i 50 °C21,22. Pertanto, i livelli di temperatura per la prova di corrosione sotto sforzo sono stati impostati a 25 °C e 50 °C.
Il valore del pH della soluzione di corrosione simulata determina direttamente la quantità di H+, ma ciò non significa che più basso è il valore del pH, più facile sarà la corrosione. L'effetto del pH sui risultati varierà per diversi materiali e soluzioni. Per studiare meglio l'effetto della soluzione di corrosione simulata sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza, i valori del pH degli esperimenti di corrosione sotto sforzo sono stati impostati su 3,5, 5,5 e 7,5 in combinazione con la ricerca bibliografica23 e l'intervallo di pH dell'acqua piovana annuale a Chongqing dal 2010 al 2018.
Maggiore è la concentrazione della soluzione di corrosione simulata, maggiore è il contenuto di ioni nella soluzione di corrosione simulata e maggiore è l'influenza sulle proprietà del materiale. Per studiare l'effetto della concentrazione della soluzione di corrosione simulata sulla corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza, è stato realizzato il test di corrosione accelerata artificiale in laboratorio e la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è stata impostata al livello 4 senza corrosione, che era la concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale (1×), 20 × concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale (20 ×) e 200 × concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale (200 ×).
L'ambiente con temperatura di 25 °C, valore pH di 5,5 e concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale è il più vicino alle reali condizioni di utilizzo dei bulloni ad alta resistenza per ponti. Tuttavia, per accelerare il processo di test di corrosione, le condizioni sperimentali con una temperatura di 25 °C, un pH di 5,5 e una concentrazione di 200 × la soluzione di corrosione simulata originale sono state impostate come gruppo di controllo di riferimento. Quando sono stati studiati rispettivamente gli effetti della temperatura, della concentrazione o del valore pH della soluzione di corrosione simulata sulle prestazioni di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza, altri fattori sono rimasti invariati, e questo è stato utilizzato come livello sperimentale del gruppo di controllo di riferimento.
Secondo il briefing sulla qualità dell'ambiente atmosferico 2010-2018 pubblicato dall'Ufficio municipale di ecologia e ambiente di Chongqing, e facendo riferimento ai componenti delle precipitazioni riportati in Zhang24 e ad altre pubblicazioni riportate a Chongqing, è stata progettata una soluzione di corrosione simulata basata sull'aumento della concentrazione di SO42-. Composizione delle precipitazioni nell'area urbana principale di Chongqing nel 2017. La composizione della soluzione di corrosione simulata è mostrata nella Tabella 1:
La soluzione di corrosione simulata viene preparata mediante il metodo di bilanciamento della concentrazione di ioni chimici utilizzando reagenti analitici e acqua distillata. Il valore del pH della soluzione di corrosione simulata è stato regolato con un pHmetro di precisione, una soluzione di acido nitrico e una soluzione di idrossido di sodio.
Per simulare il clima umido di Chongqing, il tester di nebbia salina è stato appositamente modificato e progettato25. Come mostrato nella Figura 1, l'attrezzatura sperimentale è dotata di due sistemi: un sistema di nebbia salina e un sistema di illuminazione. Il sistema di nebbia salina è la funzione principale dell'attrezzatura sperimentale, che consiste in una parte di controllo, una parte di spruzzo e una parte di induzione. La funzione della parte di spruzzo è quella di pompare la nebbia salina nella camera di prova attraverso il compressore d'aria. La parte di induzione è composta da elementi di misurazione della temperatura, che rilevano la temperatura nella camera di prova. La parte di controllo è composta da un microcomputer, che collega la parte di spruzzo e la parte di induzione per controllare l'intero processo sperimentale. Il sistema di illuminazione è installato in una camera di prova di nebbia salina per simulare la luce solare. Il sistema di illuminazione è costituito da lampade a infrarossi e da un regolatore di tempo. Allo stesso tempo, un sensore di temperatura è installato nella camera di prova di nebbia salina per monitorare in tempo reale la temperatura intorno al campione.
I campioni di corrosione sotto sforzo sotto carico costante sono stati trattati in conformità con NACETM0177-2005 (Test di laboratorio sulla resistenza alla rottura da stress da solfuro e alla corrosione sotto sforzo dei metalli in un ambiente H2S). I campioni di corrosione sotto sforzo sono stati prima puliti con acetone e pulizia meccanica a ultrasuoni per rimuovere i residui di olio, quindi disidratati con alcol e asciugati in forno. Quindi, i campioni puliti sono stati inseriti nella camera di prova del dispositivo per prove in nebbia salina per simulare la situazione di corrosione nell'ambiente con clima umido di Chongqing. Secondo lo standard NACETM0177-2005 e lo standard per prove in nebbia salina GB/T 10,125-2012, il tempo di prova della corrosione sotto sforzo a carico costante in questo studio è uniformemente determinato in 168 ore. Sono state eseguite prove di trazione sui campioni di corrosione in diverse condizioni di corrosione sulla macchina per prove di trazione universale MTS-810 e sono state analizzate le loro proprietà meccaniche e la morfologia della corrosione da frattura.
La figura 1 mostra la macro- e micro-morfologia della corrosione superficiale di campioni di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza in diverse condizioni di corrosione, rispettivamente 2 e 3.
Morfologia macroscopica di campioni di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza in 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulata: (a) nessuna corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Micromorfologia dei prodotti di corrosione dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulata (100×): (a) 1 volta; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
Dalla Fig. 2a si può osservare che la superficie del campione di bullone ad alta resistenza non corroso presenta una lucentezza metallica brillante senza corrosione evidente. Tuttavia, nelle condizioni della soluzione di corrosione simulata originale (Fig. 2b), la superficie del campione era parzialmente ricoperta da prodotti di corrosione color marrone chiaro e rosso-marrone, e alcune aree della superficie mostravano ancora una lucentezza metallica evidente, il che indica che solo alcune aree della superficie del campione erano leggermente corrose e che la soluzione di corrosione simulata non aveva avuto alcun effetto sulla superficie del campione. Le proprietà del materiale hanno scarso effetto. Tuttavia, in condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale pari a 20 volte (Fig. 2c), la superficie del campione di bullone ad alta resistenza è stata completamente ricoperta da una grande quantità di prodotti di corrosione marrone chiaro e da una piccola quantità di prodotto di corrosione marrone-rosso, non è stata riscontrata alcuna lucentezza metallica evidente ed è stata rilevata una piccola quantità di prodotto di corrosione marrone-nero vicino alla superficie del substrato. E in condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale pari a 200 volte (Fig. 2d), la superficie del campione è completamente ricoperta da prodotti di corrosione marroni e in alcune aree compaiono prodotti di corrosione marrone-neri.
Quando il pH è sceso a 3,5 (Fig. 2e), i prodotti di corrosione di colore marrone chiaro erano presenti in maggior quantità sulla superficie dei campioni e alcuni di essi erano stati esfoliati.
La figura 2g mostra che quando la temperatura aumenta fino a 50 °C, il contenuto di prodotti di corrosione rosso-marroni sulla superficie del campione diminuisce drasticamente, mentre i prodotti di corrosione marrone chiaro ricoprono un'ampia area della superficie del campione. Lo strato di prodotti di corrosione è relativamente lasso e alcuni prodotti marrone-neri vengono staccati.
Come mostrato nella Figura 3, in diversi ambienti di corrosione, i prodotti della corrosione sulla superficie dei campioni di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB sono ovviamente delaminati e lo spessore dello strato di corrosione aumenta con l'aumento della concentrazione della soluzione di corrosione simulata. Nelle condizioni della soluzione di corrosione simulata originale (Fig. 3a), i prodotti della corrosione sulla superficie del campione possono essere divisi in due strati: lo strato più esterno di prodotti della corrosione è distribuito uniformemente, ma appare un gran numero di crepe; lo strato interno è un ammasso sciolto di prodotti della corrosione. Nelle condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale 20× (Fig. 3b), lo strato di corrosione sulla superficie del campione può essere diviso in tre strati: lo strato più esterno è costituito principalmente da prodotti della corrosione a grappolo dispersi, che sono sciolti e porosi e non hanno buone prestazioni protettive; Lo strato intermedio è uno strato uniforme di prodotti di corrosione, ma sono presenti crepe evidenti e gli ioni di corrosione possono passare attraverso le crepe ed erodere il substrato; lo strato interno è uno strato denso di prodotti di corrosione senza crepe evidenti, che ha un buon effetto protettivo sul substrato. In condizioni di concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale 200 volte (Fig. 3c), lo strato di corrosione sulla superficie del campione può essere suddiviso in tre strati: lo strato più esterno è uno strato sottile e uniforme di prodotti di corrosione; lo strato intermedio è principalmente a forma di petalo e a forma di scaglia. Lo strato interno è uno strato denso di prodotti di corrosione senza crepe e fori evidenti, che ha un buon effetto protettivo sul substrato.
Dalla Fig. 3d si può osservare che nell'ambiente di corrosione simulata a pH 3,5, sulla superficie del campione di bullone ad alta resistenza 20MnTiB sono presenti numerosi prodotti di corrosione flocculanti o aghiformi. Si ipotizza che questi prodotti di corrosione siano principalmente γ-FeOOH e una piccola quantità di α-FeOOH intrecciati26, e che lo strato di corrosione presenti crepe evidenti.
Dalla Figura 3f si può osservare che, aumentando la temperatura fino a 50 °C, non si è riscontrato alcuno strato di ruggine densa interna evidente nella struttura dello strato di corrosione, il che indica la presenza di fessure tra gli strati di corrosione a 50 °C, che impediscono al substrato di essere completamente ricoperto dai prodotti di corrosione. Fornisce protezione contro una maggiore tendenza alla corrosione del substrato.
Le proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza sottoposti a corrosione sotto sforzo a carico costante in diversi ambienti corrosivi sono illustrate nella Tabella 2:
Dalla Tabella 2 si può osservare che le proprietà meccaniche dei campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB soddisfano ancora i requisiti standard dopo il test di corrosione accelerata con ciclo secco-umido in diversi ambienti di corrosione simulata, ma si riscontra un certo danno rispetto a quelli non corrosi. Alla concentrazione della soluzione di corrosione simulata originale, le proprietà meccaniche del campione non sono cambiate in modo significativo, ma alla concentrazione 20× o 200× della soluzione simulata, l'allungamento del campione è diminuito in modo significativo. Le proprietà meccaniche sono simili alle concentrazioni 20 × e 200 × delle soluzioni di corrosione simulata originali. Quando il valore del pH della soluzione di corrosione simulata è sceso a 3,5, la resistenza alla trazione e l'allungamento dei campioni sono diminuiti in modo significativo. Quando la temperatura sale a 50°C, la resistenza alla trazione e l'allungamento diminuiscono in modo significativo e il tasso di restringimento dell'area è molto vicino al valore standard.
Nella Figura 4 sono illustrate le morfologie di frattura dei campioni di corrosione sotto sforzo dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione, che sono la macromorfologia della frattura, la zona delle fibre al centro della frattura, il labbro micromorfologico dell'interfaccia di taglio e la superficie del campione.
Morfologie di frattura macroscopiche e microscopiche di campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulata (500×): (a) nessuna corrosione; (b) 1 volta; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Dalla Figura 4 si può osservare che la frattura del campione di corrosione sotto sforzo di bulloni ad alta resistenza in 20MnTiB in diversi ambienti di corrosione simulata presenta una tipica frattura a coppa-cono. Rispetto al campione non corroso (Fig. 4a), l'area centrale della cricca nell'area delle fibre è relativamente piccola, mentre l'area del labbro di taglio è maggiore. Ciò dimostra che le proprietà meccaniche del materiale vengono significativamente danneggiate dopo la corrosione. Con l'aumento della concentrazione della soluzione di corrosione simulata, le cavità nell'area delle fibre al centro della frattura sono aumentate e sono comparse evidenti giunzioni di rottura. Quando la concentrazione è aumentata a 20 volte rispetto alla soluzione di corrosione simulata originale, sono comparse evidenti cavità di corrosione all'interfaccia tra il bordo del labbro di taglio e la superficie del campione, e sono stati rilevati numerosi prodotti di corrosione sulla superficie.
Dalla Figura 3d si evince la presenza di evidenti crepe nello strato di corrosione sulla superficie del campione, che non hanno un buon effetto protettivo sulla matrice. Nella soluzione di corrosione simulata a pH 3,5 (Figura 4e), la superficie del campione è gravemente corrosa e l'area centrale delle fibre è chiaramente ridotta. Sono presenti numerose giunzioni di rottura irregolari al centro dell'area delle fibre. Con l'aumento del pH della soluzione di corrosione simulata, la zona di rottura nell'area delle fibre al centro della frattura diminuisce, la cavità si riduce gradualmente e anche la profondità della cavità diminuisce gradualmente.
Quando la temperatura è aumentata a 50 °C (Fig. 4g), l'area del labbro di taglio della frattura del campione è risultata maggiore, le cavità nell'area centrale delle fibre sono aumentate significativamente, così come la profondità delle stesse, e l'interfaccia tra il bordo del labbro di taglio e la superficie del campione è aumentata. I prodotti di corrosione e le cavità sono aumentati, confermando la tendenza all'approfondimento della corrosione del substrato, come mostrato in Fig. 3f.
Il valore del pH della soluzione corrosiva causerà alcuni danni alle proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB, ma l'effetto non è significativo. Nella soluzione corrosiva con pH 3,5, un gran numero di prodotti di corrosione flocculanti o aghiformi sono distribuiti sulla superficie del campione e lo strato di corrosione presenta evidenti crepe, che non possono costituire una buona protezione per il substrato. Inoltre, sono presenti evidenti pozzi di corrosione e un gran numero di prodotti di corrosione nella morfologia microscopica della frattura del campione. Ciò dimostra che la capacità del campione di resistere alla deformazione causata da una forza esterna è significativamente ridotta in un ambiente acido e il grado di tendenza alla corrosione sotto sforzo del materiale è significativamente aumentato.
La soluzione originale di corrosione simulata aveva scarso effetto sulle proprietà meccaniche dei campioni di bulloni ad alta resistenza, ma quando la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è aumentata a 20 volte rispetto a quella della soluzione originale di corrosione simulata, le proprietà meccaniche dei campioni sono state significativamente danneggiate e si è notata una corrosione evidente nella microstruttura della frattura, buchi, crepe secondarie e molti prodotti di corrosione. Quando la concentrazione della soluzione di corrosione simulata è stata aumentata da 20 a 200 volte rispetto alla concentrazione originale della soluzione di corrosione simulata, l'effetto della concentrazione della soluzione di corrosione sulle proprietà meccaniche del materiale è stato indebolito.
Quando la temperatura di corrosione simulata è di 25 °C, il limite di snervamento e la resistenza alla trazione dei campioni di bulloni ad alta resistenza 20MnTiB non cambiano molto rispetto ai campioni non corrosi. Tuttavia, alla temperatura dell'ambiente di corrosione simulata di 50 °C, la resistenza alla trazione e l'allungamento del campione sono diminuiti significativamente, il tasso di restringimento della sezione era vicino al valore standard, il labbro di taglio della frattura era il più grande e c'erano fossette nell'area centrale della fibra. Significativamente aumentati, è aumentata la profondità delle fossette, sono aumentati i prodotti di corrosione e le fossette di corrosione. Ciò dimostra che l'ambiente di corrosione sinergico della temperatura ha una grande influenza sulle proprietà meccaniche dei bulloni ad alta resistenza, il che non è ovvio a temperatura ambiente, ma è più significativo quando la temperatura raggiunge i 50 °C.
Dopo il test di corrosione accelerata in ambienti chiusi che simulava l'ambiente atmosferico di Chongqing, la resistenza alla trazione, lo snervamento, l'allungamento e altri parametri dei bulloni ad alta resistenza 20MnTiB sono risultati ridotti e si sono verificati evidenti danni da stress. Poiché il materiale è sottoposto a stress, si verificherà un significativo fenomeno di accelerazione della corrosione localizzata. E a causa dell'effetto combinato della concentrazione di stress e delle fossette di corrosione, è facile causare evidenti danni plastici ai bulloni ad alta resistenza, ridurre la capacità di resistere alla deformazione causata da forze esterne e aumentare la tendenza alla corrosione sotto sforzo.
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