Dėkojame, kad apsilankėte Nature.com. Jūsų naudojama naršyklės versija turi ribotą CSS palaikymą. Kad užtikrintumėte geriausią patirtį, rekomenduojame naudoti atnaujintą naršyklę (arba išjungti suderinamumo režimą „Internet Explorer“). Tuo tarpu, siekdami užtikrinti nuolatinį palaikymą, svetainę rodysime be stilių ir „JavaScript“.
20MnTiB plienas yra plačiausiai naudojama didelio stiprumo varžtų medžiaga plieninių konstrukcijų tiltams mano šalyje, o jos eksploatacinės savybės yra labai svarbios saugiam tiltų eksploatavimui. Remiantis Čongčingo atmosferos aplinkos tyrimu, šiame tyrime buvo sukurtas korozijos sprendimas, imituojantis drėgną Čongčingo klimatą, ir atlikti didelio stiprumo varžtų įtempio korozijos bandymai, imituojant drėgną Čongčingo klimatą. Buvo tirtas temperatūros, pH vertės ir imituoto korozijos tirpalo koncentracijos poveikis 20MnTiB didelio stiprumo varžtų įtempio korozijos elgsenai.
20MnTiB plienas yra plačiausiai naudojama didelio stiprumo varžtų medžiaga plieninių konstrukcijų tiltams mano šalyje, ir jos eksploatacinės savybės yra labai svarbios saugiam tiltų eksploatavimui. Li ir kt. 1 išbandė 20MnTiB plieno, dažniausiai naudojamo 10.9 klasės didelio stiprumo varžtuose, savybes aukštoje 20–700 ℃ temperatūroje ir gavo įtempio ir deformacijos kreivę, takumo ribą, tempimo stiprumą, Youngo modulį, pailgėjimą ir plėtimosi koeficientą. Zhang ir kt. 2, Hu ir kt. 3 ir kt. atliko cheminės sudėties, mechaninių savybių, mikrostruktūros, makroskopinės ir mikroskopinės sriegio paviršiaus analizės tyrimus, ir rezultatai rodo, kad pagrindinė didelio stiprumo varžtų lūžio priežastis yra susijusi su sriegio defektais ir sriegio defektų atsiradimu. Didelės įtempių koncentracijos, įtrūkimo galo įtempių koncentracijos ir atviros korozijos sąlygos sukelia įtempių korozijos įtrūkimus.
Didelio stiprumo varžtai plieniniams tiltams paprastai ilgą laiką naudojami drėgnoje aplinkoje. Tokie veiksniai kaip didelė drėgmė, aukšta temperatūra ir kenksmingų medžiagų nusėdimas bei absorbcija aplinkoje gali lengvai sukelti plieninių konstrukcijų koroziją. Korozija gali sumažinti didelio stiprumo varžtų skerspjūvį, dėl to atsiranda daug defektų ir įtrūkimų. Šie defektai ir įtrūkimai toliau plėsis, todėl sutrumpės didelio stiprumo varžtų tarnavimo laikas ir netgi jie gali sulūžti. Iki šiol atlikta daug tyrimų apie aplinkos korozijos poveikį medžiagų įtempio korozijos savybėms. Catar ir kt.4 tyrė magnio lydinių su skirtingu aliuminio kiekiu įtempio korozijos elgseną rūgštinėje, šarminėje ir neutralioje aplinkoje, atlikdami lėto deformacijos greičio bandymą (SSRT). Abdel ir kt.5 tyrė Cu10Ni lydinio elektrocheminį ir įtempio korozijos krekingo elgesį 3,5 % NaCl tirpale, esant skirtingoms sulfido jonų koncentracijoms. Aghion ir kt.6 įvertino liejamo magnio lydinio MRI230D korozijos savybes 3,5 % NaCl tirpale, atlikdami panardinimo bandymą, druskos purškimo bandymą, potenciodinaminę poliarizacijos analizę ir SSRT. Zhang ir kt.7 tyrė įtempio korozijos savybes. 9Cr martensitinio plieno korozinis elgesys naudojant SSRT ir tradicinius elektrocheminius bandymų metodus, ir gautas chlorido jonų poveikis martensitinio plieno statinei korozijai kambario temperatūroje. Chen ir kt.8 tyrė X70 plieno įtempio korozijos elgesį ir įtrūkimų mechanizmą imituotame jūros dumblių tirpale, kuriame yra SRB, skirtingose ​​temperatūrose, naudodami SSRT. Liu ir kt.9 naudojo SSRT, kad ištirtų temperatūros ir tempimo deformacijos greičio įtaką 00Cr21Ni14Mn5Mo2N austenitinio nerūdijančio plieno atsparumui jūros vandeniui. Rezultatai rodo, kad 35–65 ℃ temperatūra neturi reikšmingos įtakos nerūdijančio plieno įtempio korozijai. Lu ir kt. 10 įvertino skirtingų tempiamojo stiprio klasių mėginių uždelstą lūžio jautrumą, naudodami nuolatinės apkrovos uždelsto lūžio bandymą ir SSRT. Siūloma, kad 20MnTiB plieno ir 35VB plieno didelio stiprumo varžtų tempiamasis stipris turėtų būti kontroliuojamas 1040–1190 MPa temperatūroje. Tačiau daugumoje šių tyrimų korozinei aplinkai imituoti iš esmės naudojamas paprastas 3,5 % NaCl tirpalas, o tikroji didelio stiprumo varžtų naudojimo aplinka yra sudėtingesnė ir turi daug įtakos veiksnių, tokių kaip varžto pH vertė. Ananya ir kt. 11 tyrė aplinkos parametrų ir medžiagų korozinėje terpėje poveikį dvipusio nerūdijančio plieno korozijai ir įtempio korozijos įtrūkimams. Sunada ir kt. 12 atliko kambario temperatūros įtempio korozijos įtrūkimo bandymus su SUS304 plienu vandeniniuose tirpaluose, kuriuose buvo H2SO4 (0–5,5 kmol/m-3) ir NaCl (0–4,5 kmol/m-3). Taip pat buvo tirtas H2SO4 ir NaCl poveikis SUS304 plieno korozijos tipams. Merwe ir kt.13 naudojo SSRT, kad ištirtų valcavimo krypties, temperatūros, CO2/CO koncentracijos, dujų slėgio ir korozijos laiko įtaką A516 slėginių indų plieno jautrumui įtempio korozijai. Naudodami NS4 tirpalą kaip gruntinio vandens modeliavimo tirpalą, Ibrahim ir kt.14 tyrė aplinkos parametrų, tokių kaip bikarbonato jonų (HCO3) koncentracija, pH ir temperatūra, poveikį API-X100 vamzdynų plieno įtempio korozijos įtrūkimui po dangos nulupimo. Shan ir kt. 15 tyrė austenitinio nerūdijančio plieno 00Cr18Ni10 jautrumo įtempio korozijai skilinėjimo variacijos dėsnį esant skirtingoms temperatūros sąlygoms (30–250 ℃) juodojo vandens terpėje imituotoje anglies-vandenilio jėgainėje, naudojant SSRT. Han ir kt. 16 apibūdino didelio stiprumo varžtų pavyzdžių jautrumą vandenilio trapumui, naudodami nuolatinės apkrovos uždelsto lūžio bandymą ir SSRT. Zhao 17 tyrė pH, SO42- ir Cl-1 poveikį GH4080A lydinio įtempio korozijos elgsenai, naudojant SSRT. Rezultatai rodo, kad kuo mažesnė pH vertė, tuo blogesnis GH4080A lydinio atsparumas įtempio korozijai. Jis turi akivaizdų jautrumą įtempio korozijai Cl-1 ir nėra jautrus SO42- joninei terpei kambario temperatūroje. Tačiau yra nedaug tyrimų apie aplinkos korozijos poveikį 20MnTiB plieno didelio stiprumo varžtams.
Siekdamas išsiaiškinti tiltuose naudojamų didelio stiprumo varžtų gedimo priežastis, autorius atliko tyrimų seriją. Buvo atrinkti didelio stiprumo varžtų pavyzdžiai, o šių pavyzdžių gedimo priežastys aptartos cheminės sudėties, lūžių mikroskopinės morfologijos, metalografinės struktūros ir mechaninių savybių analizės požiūriu19, 20. Remiantis pastarųjų metų Čongčingo atmosferos aplinkos tyrimais, sukurta korozijos schema, imituojanti drėgną Čongčingo klimatą. Buvo atlikti didelio stiprumo varžtų įtempties korozijos eksperimentai, elektrocheminės korozijos eksperimentai ir korozijos nuovargio eksperimentai Čongčinge, imituojant drėgną klimatą. Šiame tyrime temperatūros, pH vertės ir imituoto korozijos tirpalo koncentracijos poveikis 20MnTiB didelio stiprumo varžtų įtempties korozijos elgsenai buvo tiriamas atliekant mechaninių savybių bandymus, lūžių makroskopinę ir mikroskopinę analizę bei paviršiaus korozijos produktus.
Čongčingas yra pietvakarių Kinijoje, Jangdzės upės aukštupyje, ir jam vyrauja drėgnas subtropinis musoninis klimatas. Vidutinė metinė temperatūra yra 16–18 °C, vidutinė metinė santykinė oro drėgmė daugiausia yra 70–80 %, saulėtų valandų skaičius per metus yra 1000–1400, o saulėtų valandų procentas yra tik 25–35 %.
Remiantis ataskaitomis, susijusiomis su saulės šviesa ir aplinkos temperatūra Čongčinge nuo 2015 iki 2018 m., vidutinė paros temperatūra Čongčinge svyruoja nuo 17 °C iki 23 °C. Aukščiausia temperatūra ant Čaotianmeno tilto Čongčinge gali siekti 50 °C °C21,22. Todėl įtempio korozijos bandymui temperatūros lygiai buvo nustatyti ties 25 °C ir 50 °C.
Imituoto korozijos tirpalo pH vertė tiesiogiai lemia H+ kiekį, tačiau tai nereiškia, kad kuo mažesnė pH vertė, tuo lengviau vyksta korozija. pH poveikis rezultatams skirsis priklausomai nuo medžiagų ir tirpalų. Siekiant geriau ištirti imituoto korozijos tirpalo poveikį didelio stiprumo varžtų įtempės korozijos savybėms, įtempės korozijos eksperimentų pH vertės buvo nustatytos ties 3,5, 5,5 ir 7,5, kartu su literatūros tyrimais23 ir metinio lietaus vandens pH diapazonu Čongčinge nuo 2010 iki 2018 m.
Kuo didesnė imituoto korozijos tirpalo koncentracija, tuo daugiau jonų yra imituotame korozijos tirpale ir tuo didesnė įtaka medžiagos savybėms. Siekiant ištirti imituoto korozijos tirpalo koncentracijos poveikį didelio stiprumo varžtų įtempio korozijai, buvo atliktas dirbtinis laboratorinis pagreitintas korozijos bandymas, o imituoto korozijos tirpalo koncentracija buvo nustatyta į 4 lygį be korozijos, t. y. pradinė imituoto korozijos tirpalo koncentracija (1×), 20 × pradinė imituoto korozijos tirpalo koncentracija (20 ×) ir 200 × pradinė imituoto korozijos tirpalo koncentracija (200 ×).
Aplinka, kurios temperatūra yra 25 ℃, pH vertė – 5,5, o pradinio imituoto korozijos tirpalo koncentracija, yra artimiausia faktinėms didelio stiprumo varžtų, skirtų tiltams, naudojimo sąlygoms. Tačiau siekiant pagreitinti korozijos bandymo procesą, kaip etaloninė kontrolinė grupė buvo nustatytos eksperimentinės sąlygos: 25 °C temperatūra, pH 5,5 ir 200 × pradinio imituoto korozijos tirpalo koncentracija. Tiriant imituoto korozijos tirpalo temperatūros, koncentracijos arba pH vertės poveikį didelio stiprumo varžtų įtempio korozijos savybėms, kiti veiksniai nepakito, todėl jie buvo naudojami kaip etaloninės kontrolinės grupės eksperimentinis lygis.
Remiantis Čongčingo savivaldybės ekologijos ir aplinkos biuro 2010–2018 m. atmosferos aplinkos kokybės instrukcija ir remiantis Zhang24 bei kitais Čongčinge pateiktais kritulių komponentais, buvo sukurtas imitacinis korozijos sprendimas, pagrįstas SO42- koncentracijos didinimu. Kritulių sudėtis pagrindinėje Čongčingo miesto teritorijoje 2017 m. Imituoto korozijos tirpalo sudėtis pateikta 1 lentelėje:
Imituojamas korozijos tirpalas paruošiamas cheminio jonų koncentracijos balansavimo metodu, naudojant analitinius reagentus ir distiliuotą vandenį. Imituojamo korozijos tirpalo pH vertė buvo sureguliuota tiksliu pH matuokliu, azoto rūgšties tirpalu ir natrio hidroksido tirpalu.
Siekiant imituoti drėgną Čongčingo klimatą, specialiai modifikuotas ir suprojektuotas druskos purškimo bandymo įrenginys25. Kaip parodyta 1 paveiksle, eksperimentinė įranga turi dvi sistemas: druskos purškimo sistemą ir apšvietimo sistemą. Druskos purškimo sistema yra pagrindinė eksperimentinės įrangos, kurią sudaro valdymo dalis, purškimo dalis ir indukcinė dalis, funkcija. Purškimo dalies funkcija – pumpuoti druskos rūką į bandymo kamerą per oro kompresorių. Indukcinę dalį sudaro temperatūros matavimo elementai, kurie matuoja temperatūrą bandymo kameroje. Valdymo dalį sudaro mikrokompiuteris, kuris jungia purškimo dalį ir indukcinę dalį, kad valdytų visą eksperimentinį procesą. Apšvietimo sistema įrengta druskos purškimo bandymo kameroje, kad imituotų saulės šviesą. Apšvietimo sistemą sudaro infraraudonųjų spindulių lempos ir laiko valdiklis. Tuo pačiu metu druskos purškimo bandymo kameroje įrengtas temperatūros jutiklis, skirtas realiuoju laiku stebėti temperatūrą aplink mėginį.
Nuolatinės apkrovos veikiami įtempio korozijos mėginiai buvo apdoroti pagal NACETM0177-2005 (Metalų atsparumo sulfidų įtempio įtrūkimams ir įtempio korozijos įtrūkimams laboratoriniai tyrimai H2S aplinkoje). Įtempio korozijos mėginiai pirmiausia buvo nuvalyti acetonu ir ultragarsiniu mechaniniu valymu, siekiant pašalinti alyvos likučius, po to dehidratuoti alkoholiu ir išdžiovinti orkaitėje. Tada švarūs mėginiai buvo įdėti į druskos purškimo bandymo įrenginio bandymų kamerą, kad būtų imituojama korozijos situacija drėgno klimato aplinkoje Čongčinge. Pagal standartą NACETM0177-2005 ir druskos purškimo bandymo standartą GB/T 10,125-2012, nuolatinės apkrovos įtempio korozijos bandymo laikas šiame tyrime yra vienodai nustatytas 168 val. Tempimo bandymai buvo atlikti su korozijos mėginiais skirtingomis korozijos sąlygomis naudojant universalų tempimo bandymo aparatą MTS-810, ir buvo analizuojamos jų mechaninės savybės ir lūžio korozijos morfologija.
1 paveiksle parodyta didelio stiprio varžtų įtempio korozijos bandinių paviršiaus korozijos makro- ir mikromorfologija skirtingomis korozijos sąlygomis, atitinkamai 2 ir 3.
20MnTiB didelio stiprio varžtų įtempio korozijos bandinių makroskopinė morfologija skirtingose ​​imituojamose korozijos aplinkose: (a) nėra korozijos; (b) 1 kartą; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
20MnTiB didelio stiprio varžtų korozijos produktų mikromorfologija skirtingose ​​imituotose korozijos aplinkose (100×): (a) 1 kartą; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50 °C.
Iš 2a pav. matyti, kad nekorodavusio didelio stiprumo varžto bandinio paviršius pasižymi ryškiu metaliniu blizgesiu be akivaizdžios korozijos. Tačiau, esant pradiniam imituotam korozijos tirpalui (2b pav.), bandinio paviršius buvo iš dalies padengtas gelsvai rudais ir rusvai raudonais korozijos produktais, o kai kuriose paviršiaus vietose vis dar buvo akivaizdus metalinis blizgesys, rodantis, kad tik kai kurios bandinio paviršiaus sritys buvo šiek tiek pažeistos korozijos, o imituotas korozijos tirpalas neturėjo jokio poveikio bandinio paviršiui. Medžiagos savybės mažai veikia. Tačiau, esant 20 × pradinei imituoto korozijos tirpalo koncentracijai (2c pav.), didelio stiprumo varžto bandinio paviršius buvo visiškai padengtas dideliu kiekiu gelsvai rudų korozijos produktų ir nedideliu kiekiu rudai raudonų korozijos produktų. Nebuvo rasta akivaizdaus metalinio blizgesio, o šalia pagrindo paviršiaus buvo nedidelis kiekis rudai juodų korozijos produktų. O esant 200 × pradinei imituoto korozijos tirpalo koncentracijai (2d pav.), bandinio paviršius buvo visiškai padengtas rudais korozijos produktais, o kai kuriose vietose atsirado rudai juodų korozijos produktų.
Sumažėjus pH iki 3,5 (2e pav.), mėginių paviršiuje daugiausia buvo gelsvai rudos spalvos korozijos produktų, o kai kurie korozijos produktai buvo nusilupusę.
2g paveiksle parodyta, kad temperatūrai kylant iki 50 °C, rudai raudonų korozijos produktų kiekis mėginio paviršiuje smarkiai sumažėja, o ryškiai rudi korozijos produktai dengia didelį mėginio paviršiaus plotą. Korozijos produktų sluoksnis yra gana purus, o kai kurie rudai juodi produktai yra nusilupami.
Kaip parodyta 3 paveiksle, esant skirtingoms korozijos aplinkoms, korozijos produktai ant 20MnTiB didelio stiprumo varžtų įtempio korozijos bandinių paviršiaus yra akivaizdžiai delaminuoti, o korozijos sluoksnio storis didėja didėjant imituoto korozijos tirpalo koncentracijai. Pradinio imituoto korozijos tirpalo sąlygomis (3a pav.) korozijos produktus ant mėginio paviršiaus galima suskirstyti į du sluoksnius: išorinis korozijos produktų sluoksnis yra tolygiai pasiskirstęs, tačiau atsiranda daug įtrūkimų; vidinis sluoksnis yra laisva korozijos produktų sankaupa. Esant 20 × pradinei imituoto korozijos tirpalo koncentracijai (3b pav.), korozijos sluoksnį ant mėginio paviršiaus galima suskirstyti į tris sluoksnius: išorinį sluoksnį daugiausia sudaro išsibarstę korozijos produktų sankaupos, kurie yra laisvi ir porėti, todėl neturi gerų apsauginių savybių; vidurinis sluoksnis yra vienodas korozijos produktų sluoksnis, tačiau yra akivaizdžių įtrūkimų, o korozijos jonai gali prasiskverbti pro įtrūkimus ir ardyti pagrindą; Vidinis sluoksnis yra tankus korozijos produkto sluoksnis be akivaizdžių įtrūkimų, kuris gerai apsaugo pagrindą. Esant 200 × pradinei imituotai korozijos tirpalo koncentracijai (3c pav.), korozijos sluoksnį ant mėginio paviršiaus galima suskirstyti į tris sluoksnius: išorinis sluoksnis yra plonas ir vienodas korozijos produkto sluoksnis; vidurinis sluoksnis daugiausia yra žiedlapio ir dribsnio formos korozijos. Vidinis sluoksnis yra tankus korozijos produkto sluoksnis be akivaizdžių įtrūkimų ir skylių, kuris gerai apsaugo pagrindą.
Iš 3d pav. matyti, kad imituotoje korozijos aplinkoje, kurios pH yra 3,5, ant 20MnTiB didelio stiprumo varžto bandinio paviršiaus yra daug flokuliuojančių arba adatų pavidalo korozijos produktų. Manoma, kad šie korozijos produktai daugiausia yra γ-FeOOH ir nedidelis kiekis susipynusių α-FeOOH26, ​​o korozijos sluoksnyje yra akivaizdžių įtrūkimų.
Iš 3f pav. matyti, kad temperatūrai pakilus iki 50 °C, korozijos sluoksnio struktūroje nebuvo rasta akivaizdaus tankaus vidinio rūdžių sluoksnio, o tai rodo, kad esant 50 °C temperatūrai tarp korozijos sluoksnių buvo tarpų, dėl kurių substratas nebuvo visiškai padengtas korozijos produktais. Apsaugo nuo padidėjusio substrato polinkio korozijai.
Didelio stiprumo varžtų mechaninės savybės, veikiant pastoviai apkrovai ir įtempių korozijai skirtingose ​​korozinėse aplinkose, pateiktos 2 lentelėje:
Iš 2 lentelės matyti, kad 20MnTiB didelio stiprumo varžtų bandinių mechaninės savybės po sauso-šlapio ciklo pagreitinto korozijos bandymo skirtingose ​​imituojamose korozijos aplinkose vis dar atitinka standartinius reikalavimus, tačiau, palyginti su nekoroduotais bandiniais, yra tam tikra žala. Esant pradinio imituoto korozijos tirpalo koncentracijai, bandinio mechaninės savybės reikšmingai nepasikeitė, tačiau esant 20 × arba 200 × imituoto tirpalo koncentracijai, bandinio pailgėjimas reikšmingai sumažėjo. Mechaninės savybės yra panašios esant 20 × ir 200 × pradinių imituotų korozijos tirpalų koncentracijoms. Kai imituoto korozijos tirpalo pH vertė sumažėjo iki 3,5, bandinių tempiamasis stipris ir pailgėjimas reikšmingai sumažėjo. Kai temperatūra pakyla iki 50 °C, tempiamasis stipris ir pailgėjimas reikšmingai sumažėja, o ploto susitraukimo greitis yra labai artimas standartinei vertei.
20MnTiB didelio stiprio varžtų įtempio korozijos bandinių lūžio morfologijos skirtingose ​​korozijos aplinkose parodytos 4 paveiksle: lūžio makromorfologija, pluošto zona lūžio centre, šlyties sąsajos mikromorfologinė briauna ir bandinio paviršius.
20MnTiB didelio stiprio varžtų bandinių makroskopinės ir mikroskopinės lūžių morfologijos skirtingose ​​imituotose korozijos aplinkose (500×): (a) nėra korozijos; (b) 1 kartą; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50 °C.
Iš 4 pav. matyti, kad 20MnTiB didelio stiprio varžto įtempio korozijos bandinio lūžis, veikiant skirtingoms imituotoms korozijos aplinkoms, yra tipiškas puodelio-kūgio lūžis. Palyginti su nekorodavusiu bandiniu (4a pav.), centrinis pluošto įtrūkimo plotas yra santykinai mažas, o šlyties briaunos plotas yra didesnis. Tai rodo, kad po korozijos medžiagos mechaninės savybės yra labai pažeistos. Padidėjus imituoto korozijos tirpalo koncentracijai, pluošto srityje lūžio centre padidėjo įdubimai ir atsirado akivaizdžios plyšimo siūlės. Kai koncentracija padidėjo 20 kartų, palyginti su pradiniu imituotu korozijos tirpalu, šlyties briaunos krašto ir bandinio paviršiaus sąsajoje atsirado akivaizdžių korozijos duobių, o bandinio paviršiuje buvo daug korozijos produktų.
Iš 3d paveikslo matyti, kad mėginio paviršiaus korozijos sluoksnyje yra akivaizdžių įtrūkimų, kurie neturi gero apsauginio poveikio matricai. Modeliuojamame korozijos tirpale, kurio pH yra 3,5 (4e paveikslas), mėginio paviršius yra stipriai pažeistas korozijos, o centrinis pluošto plotas yra akivaizdžiai mažas. Pluošto srities centre yra daug netaisyklingų plyšimo siūlių. Didėjant modeliuojamo korozijos tirpalo pH vertei, plyšimo zona pluošto srityje lūžio centre mažėja, įduba palaipsniui mažėja, o įdubos gylis taip pat palaipsniui mažėja.
Kai temperatūra pakilo iki 50 °C (4g pav.), mėginio lūžio šlyties briaunos plotas buvo didžiausias, centrinio pluošto srityje žymiai padidėjo įdubimai, padidėjo įdubimo gylis ir padidėjo sąsaja tarp šlyties briaunos krašto ir mėginio paviršiaus. Padaugėjo korozijos produktų ir įdubimų, o tai patvirtino gilėjančią pagrindo korozijos tendenciją, atsispindinčią 3f pav.
Korozinio tirpalo pH vertė šiek tiek pažeis 20MnTiB didelio stiprumo varžtų mechanines savybes, tačiau poveikis nėra reikšmingas. Koroziniame tirpale, kurio pH yra 3,5, mėginio paviršiuje pasiskirsto daug flokuliuojančių arba adatų pavidalo korozijos produktų, o korozijos sluoksnyje yra akivaizdžių įtrūkimų, kurie negali gerai apsaugoti pagrindo. Mėginio lūžio mikroskopinėje morfologijoje yra akivaizdžių korozijos duobių ir daug korozijos produktų. Tai rodo, kad rūgštinėje aplinkoje mėginio gebėjimas atsispirti deformacijai išorinės jėgos veikiamoje jėgoje žymiai sumažėja, o medžiagos polinkis į įtempių koroziją žymiai padidėja.
Pradinis imitacinis korozijos tirpalas mažai paveikė didelio stiprio varžtų pavyzdžių mechanines savybes, tačiau imitacinio korozijos tirpalo koncentracijai padidėjus 20 kartų, palyginti su pradiniu imitacinio korozijos tirpalo koncentracija, mėginių mechaninės savybės buvo gerokai pažeistos, o lūžio mikrostruktūroje atsirado akivaizdžių korozijos požymių – duobės, antriniai įtrūkimai ir daug korozijos produktų. Kai imitacinio korozijos tirpalo koncentracija buvo padidinta nuo 20 iki 200 kartų, palyginti su pradine imitacinio korozijos tirpalo koncentracija, korozijos tirpalo koncentracijos poveikis medžiagos mechaninėms savybėms susilpnėjo.
Kai imituojama korozijos temperatūra yra 25 ℃, 20MnTiB didelio stiprumo varžtų bandinių takumo riba ir tempiamasis stipris, palyginti su nekoroduotais bandiniais, labai nesikeičia. Tačiau imituojant korozijos aplinką 50 °C temperatūroje, bandinio tempiamasis stipris ir pailgėjimas žymiai sumažėjo, pjūvio susitraukimo greitis buvo artimas standartinei vertei, lūžio-šlyties briauna buvo didžiausia, o centrinėje pluošto srityje atsirado įdubimų. Žymiai padidėjo duobių gylis, padidėjo korozijos produktų ir korozijos įdubimų skaičius. Tai rodo, kad temperatūros sinergetinė korozijos aplinka daro didelę įtaką didelio stiprumo varžtų mechaninėms savybėms, kurios nėra akivaizdžios kambario temperatūroje, bet dar reikšmingesnės, kai temperatūra pasiekia 50 °C.
Po Čongčingo atmosferos aplinką imituojančio vidinio pagreitinto korozijos bandymo sumažėjo 20MnTiB didelio stiprumo varžtų tempiamasis stipris, takumo riba, pailgėjimas ir kiti parametrai, atsirado akivaizdi įtempių žala. Kadangi medžiaga yra veikiama įtempio, atsiras reikšmingas lokalizuotas korozijos pagreitėjimo reiškinys. Dėl bendro įtempių koncentracijos ir korozijos duobių poveikio didelio stiprumo varžtams lengva padaryti akivaizdžią plastinę žalą, sumažinti gebėjimą atsispirti deformacijai veikiant išorinėms jėgoms ir padidinti įtempių korozijos polinkį.
Li, G., Li, M., Yin, Y. ir Jiang, S. Eksperimentinis didelio stiprumo varžtų, pagamintų iš 20MnTiB plieno, savybių tyrimas aukštoje temperatūroje. jaw. Civil engineering. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. ir Yang, Q. 20MnTiB plieno didelio stiprumo varžtų, skirtų bėgiams, lūžio irimo analizė. Terminis apdorojimas. Metal. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. ir Altun, H. Mg-Al-Zn lydinių įtempių korozijos pleišėjimo elgsena skirtingomis pH sąlygomis, nustatyta SSRT metodu. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA ir kt. Glicino poveikis Cu10Ni lydinio elektrocheminiam ir įtempių korozijos krekingo elgesiui sulfidais užterštame sūryme. Pramonės inžinerija. Cheminis.rezervuaras. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. ir Lulu, N. Magnio lydinio MRI230D korozijos savybės Mg(OH)2 prisotintame 3,5 % NaCl tirpale. alma mater.character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. ir Preet, MS. Chlorido jonų įtaka 9Cr martensitinio plieno statinės ir įtempio korozijos elgsenai. surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. ir Song, B. SRB ir temperatūros sinergetinis poveikis X70 plieno įtempių korozijos įtrūkimams dirbtiniame jūros dumblo tirpale. J. Chin. Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. ir Yang, S. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N nerūdijančio plieno įtempių korozijos elgsena jūros vandenyje. Fizika. Egzaminas. Testas. 36, 1–5 (2018).
Lu, C. Tilto didelio stiprumo varžtų uždelsto lūžio tyrimas.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Dvipusio nerūdijančio plieno įtempių korozijos įtrūkimai šarminiuose tirpaluose. Daktaro disertacija, Atlanta, Džordžija, JAV: Džordžijos technologijos institutas 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. ir Sugimoto, K. H2SO4 ir naci koncentracijų poveikis SUS304 nerūdijančio plieno įtempių korozijos įtrūkimams H2SO4-NaCl vandeniniame tirpale. alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Aplinkos ir medžiagų įtaka plieno įtempių korozijos pleišėjimui H2O/CO/CO2 tirpale. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. ir Akram A. Bikarbonato, temperatūros ir pH poveikis API-X100 vamzdynų plieno pasyvacijai imituotame gruntinio vandens tirpale. IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. ir Qu, D. Temperatūros įtaka austenitinio nerūdijančio plieno jautrumui įtempių korozijai. coro.be opposition to.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Kelių didelio stiprumo tvirtinimo plienų vandenilio sukeltas uždelstas lūžio elgesys (Kunmingo mokslo ir technologijos universitetas, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. ir Zhang, M. GH4080A lydinio, skirto tvirtinimo detalėms, įtempio korozijos mechanizmas.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).