Vă mulțumim că ați vizitat Nature.com. Versiunea browserului pe care o utilizați are suport limitat pentru CSS. Pentru o experiență optimă, vă recomandăm să utilizați un browser actualizat (sau să dezactivați modul de compatibilitate în Internet Explorer). Între timp, pentru a asigura asistență continuă, vom afișa site-ul fără stiluri și JavaScript.
Oțelul 20MnTiB este cel mai utilizat material pentru șuruburi de înaltă rezistență pentru podurile cu structură metalică din țara mea, iar performanța sa este de mare importanță pentru funcționarea în siguranță a podurilor. Pe baza investigării mediului atmosferic din Chongqing, acest studiu a conceput o soluție de coroziune care simulează climatul umed din Chongqing și a efectuat teste de coroziune sub tensiune pentru șuruburi de înaltă rezistență. Au fost studiate efectele temperaturii, valorii pH-ului și concentrației soluției de coroziune simulate asupra comportamentului la coroziune sub tensiune al șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB.
Oțelul 20MnTiB este cel mai utilizat material pentru șuruburi de înaltă rezistență pentru podurile cu structură metalică din țara mea, iar performanța sa este de mare importanță pentru funcționarea în siguranță a podurilor. Li și colab. 1 au testat proprietățile oțelului 20MnTiB utilizat în mod obișnuit în șuruburile de înaltă rezistență de gradul 10.9 în intervalul de temperatură ridicată de 20~700 ℃ și au obținut curba tensiune-deformare, rezistența la rupere, rezistența la tracțiune, modulul Young și alungirea și coeficientul de dilatare. Zhang și colab. 2, Hu și colab. 3 etc., prin testarea compoziției chimice, testarea proprietăților mecanice, testarea microstructurii, analiza macroscopică și microscopică a suprafeței filetului, iar rezultatele arată că principalul motiv pentru fracturarea șuruburilor de înaltă rezistență este legat de defectele filetate și de apariția defectelor filetate. Concentrațiile mari de stres, concentrațiile de stres la vârful fisurii și condițiile de coroziune în aer liber duc la fisurarea prin coroziune sub tensiune.
Șuruburile de înaltă rezistență pentru poduri din oțel sunt de obicei utilizate pentru o perioadă lungă de timp într-un mediu umed. Factori precum umiditatea ridicată, temperatura ridicată, sedimentarea și absorbția substanțelor nocive din mediu pot provoca cu ușurință coroziunea structurilor din oțel. Coroziunea poate provoca pierderi în secțiunea transversală a șuruburilor de înaltă rezistență, rezultând numeroase defecte și fisuri. Și aceste defecte și fisuri vor continua să se extindă, reducând astfel durata de viață a șuruburilor de înaltă rezistență și chiar provocând ruperea lor. Până în prezent, există numeroase studii privind efectul coroziunii din mediu asupra performanței materialelor la coroziune sub tensiune. Catar și colab.4 au investigat comportamentul la coroziune sub tensiune al aliajelor de magneziu cu diferite conținuturi de aluminiu în medii acide, alcaline și neutre prin testarea vitezei de deformare lentă (SSRT). Abdel și colab.5 au studiat comportamentul electrochimic și la fisurarea la coroziune sub tensiune a aliajului Cu10Ni în soluție de NaCl 3,5% în prezența diferitelor concentrații de ioni de sulfură. Aghion și colab.6 au evaluat performanța la coroziune a aliajului de magneziu turnat sub presiune MRI230D în soluție de NaCl 3,5% prin test de imersie, test de pulverizare cu sare, analiză de polarizare potențiodinamică și SSRT. Zhang și colab.7 au studiat comportamentul la coroziune sub tensiune al oțelului martensitic 9Cr folosind SSRT și tehnici tradiționale de testare electrochimică și au obținut efectul ionilor de clorură asupra comportamentului la coroziune statică a oțelului martensitic la temperatura camerei. Chen și colab.8 au investigat comportamentul la coroziune sub tensiune și mecanismul de fisurare al oțelului X70 într-o soluție simulată de nămol marin conținând SRB la diferite temperaturi prin SSRT. Liu și colab.9 au utilizat SSRT pentru a studia efectul temperaturii și al ratei de deformare la tracțiune asupra rezistenței la coroziune sub tensiune a apei de mare a oțelului inoxidabil austenitic 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Rezultatele arată că temperatura în intervalul 35~65℃ nu are un efect semnificativ asupra comportamentului la coroziune sub tensiune al oțelului inoxidabil. Lu și colab. 10 a evaluat susceptibilitatea la fracturare întârziată a probelor cu diferite grade de rezistență la tracțiune printr-un test de fractură întârziată la sarcină proprie și SSRT. Se sugerează că rezistența la tracțiune a șuruburilor de înaltă rezistență din oțel 20MnTiB și oțel 35VB ar trebui controlată la 1040-1190MPa. Cu toate acestea, majoritatea acestor studii utilizează practic o soluție simplă de NaCl 3,5% pentru a simula mediul coroziv, în timp ce mediul real de utilizare a șuruburilor de înaltă rezistență este mai complex și are mulți factori de influență, cum ar fi valoarea pH-ului șurubului. Ananya și colab. 11 au studiat efectul parametrilor de mediu și al materialelor din mediul coroziv asupra coroziunii și fisurării prin coroziune sub tensiune a oțelurilor inoxidabile duplex. Sunada și colab. 12 au efectuat teste de fisurare prin coroziune sub tensiune la temperatura camerei pe oțel SUS304 în soluții apoase care conțin H2SO4 (0-5,5 kmol/m-3) și NaCl (0-4,5 kmol/m-3). De asemenea, au fost studiate efectele H2SO4 și NaCl asupra tipurilor de coroziune ale oțelului SUS304. Merwe și colab.13 au utilizat SSRT pentru a studia efectele direcției de laminare, temperaturii, concentrației de CO2/CO, presiunii gazului și timpului de coroziune asupra susceptibilității la coroziune sub tensiune a oțelului pentru recipiente sub presiune A516. Folosind soluția NS4 ca soluție de simulare a apelor subterane, Ibrahim și colab.14 au investigat efectul parametrilor de mediu, cum ar fi concentrația de ioni de bicarbonat (HCO), pH-ul și temperatura, asupra fisurării prin coroziune sub tensiune a oțelului pentru conducte API-X100 după îndepărtarea stratului de acoperire. Shan și colab. În lucrarea 15 s-a studiat legea de variație a susceptibilității la fisurarea la coroziune sub tensiune a oțelului inoxidabil austenitic 00Cr18Ni10 în funcție de temperatură, în diferite condiții de temperatură (30~250℃) în mediu de apă neagră, într-o instalație simulată de transformare a cărbunelui în hidrogen, prin SSRT. Han și colab. 16 au caracterizat susceptibilitatea la fragilizarea prin hidrogen a probelor de șuruburi de înaltă rezistență utilizând un test de fractură întârziată cu sarcină proprie și SSRT. Zhao 17 a studiat efectele pH-ului, SO42-, Cl-1 asupra comportamentului la coroziune sub tensiune al aliajului GH4080A prin SSRT. Rezultatele arată că, cu cât valoarea pH-ului este mai mică, cu atât rezistența la coroziune sub tensiune a aliajului GH4080A este mai scăzută. Acesta are o sensibilitate evidentă la coroziune sub tensiune la Cl-1 și nu este sensibil la mediul ionic SO42- la temperatura camerei. Cu toate acestea, există puține studii privind efectul coroziunii mediului asupra șuruburilor de înaltă rezistență din oțel 20MnTiB.
Pentru a afla cauzele cedării șuruburilor de înaltă rezistență utilizate în poduri, autorul a efectuat o serie de studii. Au fost selectate mostre de șuruburi de înaltă rezistență, iar motivele cedării acestor mostre au fost discutate din perspectiva compoziției chimice, a morfologiei microscopice a fracturilor, a structurii metalografice și a analizei proprietăților mecanice19, 20. Pe baza investigării mediului atmosferic din Chongqing în ultimii ani, este concepută o schemă de coroziune care simulează climatul umed din Chongqing. Au fost efectuate experimente de coroziune sub tensiune, experimente de coroziune electrochimică și experimente de oboseală prin coroziune a șuruburilor de înaltă rezistență într-un climat umed simulat din Chongqing. În acest studiu, efectele temperaturii, valorii pH-ului și concentrației soluției de coroziune simulată asupra comportamentului la coroziune sub tensiune al șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB au fost investigate prin teste de proprietăți mecanice, analize macroscopice și microscopice ale fracturilor și produse de coroziune de suprafață.
Chongqing este situat în sud-vestul Chinei, pe cursul superior al râului Yangtze, și are o climă musonică subtropicală umedă. Temperatura medie anuală este de 16-18°C, umiditatea relativă medie anuală este în mare parte de 70-80%, numărul anual de ore de soare este de 1000-1400 de ore, iar procentul de soare este de doar 25-35%.
Conform rapoartelor referitoare la insolație și temperatura ambiantă din Chongqing din 2015 până în 2018, temperatura medie zilnică în Chongqing este cuprinsă între 17°C și 23°C. Temperatura maximă pe corpul podului Chaotianmen din Chongqing poate atinge 50°C °C21,22. Prin urmare, nivelurile de temperatură pentru testul de coroziune sub tensiune au fost stabilite la 25°C și 50°C.
Valoarea pH-ului soluției de coroziune simulată determină direct cantitatea de H+, dar aceasta nu înseamnă că, cu cât valoarea pH-ului este mai mică, cu atât coroziunea se produce mai ușor. Efectul pH-ului asupra rezultatelor va varia pentru diferite materiale și soluții. Pentru a studia mai bine efectul soluției de coroziune simulată asupra performanței la coroziune sub tensiune a șuruburilor de înaltă rezistență, valorile pH-ului experimentelor de coroziune sub tensiune au fost stabilite la 3,5, 5,5 și 7,5, în combinație cu cercetările din literatura de specialitate23 și intervalul de pH al apei de ploaie anuale din Chongqing, între 2010 și 2018.
Cu cât concentrația soluției de coroziune simulată este mai mare, cu atât conținutul de ioni din soluția de coroziune simulată este mai mare și cu atât influența asupra proprietăților materialului este mai mare. Pentru a studia efectul concentrației soluției de coroziune simulate asupra coroziunii sub tensiune a șuruburilor de înaltă rezistență, s-a realizat testul accelerat de coroziune artificială în laborator, iar concentrația soluției de coroziune simulate a fost setată la nivelul 4 fără coroziune, care a fost concentrația inițială a soluției de coroziune simulate (1×), 20 × concentrația inițială a soluției de coroziune simulate (20 ×) și 200 × concentrația inițială a soluției de coroziune simulate (200 ×).
Mediul cu o temperatură de 25℃, un pH de 5,5 și o concentrație a soluției de coroziune simulate inițial este cel mai apropiat de condițiile reale de utilizare a șuruburilor de înaltă rezistență pentru poduri. Cu toate acestea, pentru a accelera procesul de testare la coroziune, s-au stabilit condițiile experimentale cu o temperatură de 25°C, un pH de 5,5 și o concentrație de 200 × soluția de coroziune simulată inițial ca grup de control de referință. Când au fost investigate efectele temperaturii, concentrației sau valorii pH-ului soluției de coroziune simulate asupra performanței la coroziune sub tensiune a șuruburilor de înaltă rezistență, ceilalți factori au rămas neschimbați, acesta fiind utilizat ca nivel experimental al grupului de control de referință.
Conform raportului privind calitatea mediului atmosferic din perioada 2010-2018, emis de Biroul Municipal de Ecologie și Mediu din Chongqing și referindu-se la componentele precipitațiilor raportate în Zhang24 și în alte lucrări de specialitate din Chongqing, a fost concepută o soluție simulată de coroziune bazată pe creșterea concentrației de SO42-. Compoziția precipitațiilor în principala zonă urbană a orașului Chongqing în 2017. Compoziția soluției simulate de coroziune este prezentată în Tabelul 1:
Soluția simulată de coroziune este preparată prin metoda echilibrării concentrației ionilor chimici utilizând reactivi analitici și apă distilată. Valoarea pH-ului soluției simulate de coroziune a fost ajustată cu un pH-metru de precizie, o soluție de acid azotic și o soluție de hidroxid de sodiu.
Pentru a simula climatul umed din Chongqing, aparatul de testare cu pulverizare cu sare a fost special modificat și proiectat25. După cum se arată în Figura 1, echipamentul experimental are două sisteme: un sistem de pulverizare cu sare și un sistem de iluminare. Sistemul de pulverizare cu sare este funcția principală a echipamentului experimental, care constă dintr-o parte de control, o parte de pulverizare și o parte de inducție. Funcția părții de pulverizare este de a pompa ceața salină în camera de testare prin intermediul compresorului de aer. Partea de inducție este compusă din elemente de măsurare a temperaturii, care detectează temperatura din camera de testare. Partea de control este compusă dintr-un microcomputer, care conectează partea de pulverizare și partea de inducție pentru a controla întregul proces experimental. Sistemul de iluminare este instalat într-o cameră de testare cu pulverizare cu sare pentru a simula lumina soarelui. Sistemul de iluminare constă din lămpi cu infraroșu și un regulator de timp. În același timp, un senzor de temperatură este instalat în camera de testare cu pulverizare cu sare pentru a monitoriza temperatura din jurul probei în timp real.
Probele de coroziune sub tensiune sub sarcină constantă au fost procesate în conformitate cu NACETM0177-2005 (Testarea de laborator a fisurării sub tensiune sub sulfură și a rezistenței la fisurare la coroziune sub tensiune a metalelor într-un mediu cu H2S). Probele de coroziune sub tensiune au fost mai întâi curățate cu acetonă și curățare mecanică cu ultrasunete pentru a îndepărta reziduurile de ulei, apoi deshidratate cu alcool și uscate într-un cuptor. Apoi, probele curate au fost introduse în camera de testare a dispozitivului de testare cu pulverizare cu sare pentru a simula situația de coroziune în mediul climatic umed din Chongqing. Conform standardului NACETM0177-2005 și standardului de testare cu pulverizare cu sare GB/T 10,125-2012, timpul de testare a coroziunii sub tensiune sub sarcină constantă în acest studiu este determinat uniform la 168 de ore. Testele de tracțiune au fost efectuate pe probele de coroziune în diferite condiții de coroziune pe mașina universală de testare la tracțiune MTS-810, iar proprietățile lor mecanice și morfologia coroziunii la fractură au fost analizate.
Figura 1 prezintă macro- și micromorfologia coroziunii superficiale a specimenelor de coroziune sub tensiune pentru șuruburi de înaltă rezistență, în diferite condiții de coroziune, respectiv 2 și 3.
Morfologie macroscopică a epruvetelor de coroziune sub tensiune ale șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB în diferite medii de coroziune simulate: (a) fără coroziune; (b) 1 dată; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Micromorfologia produselor de coroziune ale șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB în diferite medii de coroziune simulate (100×): (a) 1 dată; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50°C.
Din Fig. 2a se poate observa că suprafața eșantionului de șurub de înaltă rezistență, necorodat, prezintă un luciu metalic strălucitor, fără coroziune evidentă. Cu toate acestea, în condițiile soluției de coroziune simulate inițial (Fig. 2b), suprafața eșantionului a fost parțial acoperită cu produse de coroziune de culoare cafenie și roșu-maro, iar unele zone ale suprafeței au prezentat încă un luciu metalic evident, indicând faptul că doar unele zone ale suprafeței eșantionului au fost ușor corodate, iar soluția de coroziune simulată nu a avut niciun efect asupra suprafeței eșantionului. Proprietățile materialului au un efect redus. Cu toate acestea, în condițiile unei concentrații a soluției de coroziune simulate inițial de 20 × (Fig. 2c), suprafața eșantionului de șurub de înaltă rezistență a fost complet acoperită de o cantitate mare de produse de coroziune de culoare cafenie și o cantitate mică de produs de coroziune roșu-maroniu, nu s-a constatat un luciu metalic evident și a existat o cantitate mică de produs de coroziune negru-maroniu în apropierea suprafeței substratului. Iar în condițiile unei concentrații a soluției de coroziune simulate inițial de 200 × (Fig. 2d), suprafața eșantionului este complet acoperită de produse de coroziune maronii, iar în unele zone apar produse de coroziune negru-maronii.
Pe măsură ce pH-ul a scăzut la 3,5 (Fig. 2e), produșii de coroziune de culoare bej au fost cei mai prezenți la suprafața probelor, iar unii dintre produșii de coroziune au fost exfoliați.
Figura 2g arată că, pe măsură ce temperatura crește la 50 °C, conținutul de produse de coroziune brun-roșii de pe suprafața probei scade brusc, în timp ce produsele de coroziune brun strălucitor acoperă suprafața probei pe o suprafață mare. Stratul de produs de coroziune este relativ afânat, iar unele produse brun-negre sunt decojite.
După cum se arată în Figura 3, în diferite medii de coroziune, produsele de coroziune de pe suprafața eșantioanelor de coroziune sub tensiune cu șuruburi de înaltă rezistență 20MnTiB sunt evident delaminate, iar grosimea stratului de coroziune crește odată cu creșterea concentrației soluției de coroziune simulate. În condițiile soluției de coroziune simulate inițial (Fig. 3a), produsele de coroziune de pe suprafața eșantionului pot fi împărțite în două straturi: stratul exterior de produse de coroziune este distribuit uniform, dar apare un număr mare de fisuri; stratul interior este un grup liber de produse de coroziune. În condițiile unei concentrații a soluției de coroziune simulate inițial de 20× (Fig. 3b), stratul de coroziune de pe suprafața eșantionului poate fi împărțit în trei straturi: stratul exterior este în principal produse de coroziune dispersate în grup, care sunt libere și poroase și nu au performanțe de protecție bune; stratul din mijloc este un strat uniform de produse de coroziune, dar există fisuri evidente, iar ionii de coroziune pot trece prin fisuri și pot eroda substratul; Stratul interior este un strat dens de produs de coroziune, fără fisuri evidente, care are un bun efect protector asupra substratului. În condițiile unei concentrații a soluției de coroziune simulate de 200× original (Fig. 3c), stratul de coroziune de pe suprafața probei poate fi împărțit în trei straturi: stratul exterior este un strat subțire și uniform de produs de coroziune; stratul din mijloc este în principal un strat de coroziune în formă de petală și fulg. Stratul interior este un strat dens de produs de coroziune, fără fisuri și găuri evidente, care are un bun efect protector asupra substratului.
Din Fig. 3d se poate observa că, în mediul simulat de coroziune cu pH 3,5, există un număr mare de produse de coroziune floculente sau aciforme pe suprafața specimenului de șurub de înaltă rezistență 20MnTiB. Se speculează că aceste produse de coroziune sunt în principal γ-FeOOH și o cantitate mică de α-FeOOH intercalat26, iar stratul de coroziune prezintă fisuri evidente.
Din Fig. 3f se poate observa că atunci când temperatura a crescut la 50 °C, nu s-a găsit niciun strat interior dens de rugină evident în structura stratului de coroziune, indicând faptul că au existat goluri între straturile de coroziune la 50 °C, ceea ce a făcut ca substratul să nu fie complet acoperit de produșii de coroziune. Oferă protecție împotriva tendinței crescute de coroziune a substratului.
Proprietățile mecanice ale șuruburilor de înaltă rezistență sub coroziune sub sarcină constantă în diferite medii corozive sunt prezentate în Tabelul 2:
Din Tabelul 2 se poate observa că proprietățile mecanice ale eșantioanelor de șuruburi de înaltă rezistență 20MnTiB îndeplinesc încă cerințele standard după testul de coroziune accelerată în ciclu uscat-umed în diferite medii de coroziune simulate, dar există o anumită deteriorare în comparație cu cele necorodate. La concentrația soluției de coroziune simulate inițial, proprietățile mecanice ale eșantionului nu s-au modificat semnificativ, dar la concentrația de 20× sau 200× a soluției simulate, alungirea eșantionului a scăzut semnificativ. Proprietățile mecanice sunt similare la concentrațiile de soluții de coroziune simulate inițiale 20× și 200×. Când valoarea pH-ului soluției de coroziune simulate a scăzut la 3,5, rezistența la tracțiune și alungirea eșantioanelor au scăzut semnificativ. Când temperatura crește la 50°C, rezistența la tracțiune și alungirea scad semnificativ, iar rata de contracție pe suprafață este foarte apropiată de valoarea standard.
Morfologiile de fractură ale epruvetelor de coroziune sub tensiune cu șuruburi de înaltă rezistență 20MnTiB în diferite medii de coroziune sunt prezentate în Figura 4, care reprezintă macromorfologia fracturii, zona fibroasă din centrul fracturii, buza micromorfologică a interfeței de forfecare și suprafața eșantionului.
Morfologii macroscopice și microscopice ale fracturilor la epruvete de șuruburi de înaltă rezistență 20MnTiB în diferite medii de coroziune simulate (500×): (a) fără coroziune; (b) 1 dată; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; (g) 50°C.
Din Fig. 4 se poate observa că fractura epruvetei de coroziune sub tensiune a șurubului de înaltă rezistență 20MnTiB în diferite medii de coroziune simulate prezintă o fractură tipică de tip con-cupă. Comparativ cu epruveta necorodată (Fig. 4a), zona centrală a fisurii din zona fibrei este relativ mică, iar zona buzei de forfecare este mai mare. Acest lucru arată că proprietățile mecanice ale materialului sunt semnificativ deteriorate după coroziune. Odată cu creșterea concentrației soluției de coroziune simulate, gropițele din zona fibrei din centrul fracturii au crescut și au apărut cusături de rupere evidente. Când concentrația a crescut de 20 de ori mai mare decât soluția de coroziune simulată inițial, au apărut gropi de coroziune evidente la interfața dintre marginea buzei de forfecare și suprafața eșantionului, iar pe suprafața eșantionului au existat o mulțime de produse de coroziune.
Din Figura 3d se deduce că există fisuri evidente în stratul de coroziune de pe suprafața probei, ceea ce nu are un efect protector bun asupra matricei. În soluția simulată de coroziune cu pH 3,5 (Figura 4e), suprafața probei este sever corodată, iar zona centrală a fibrei este evident mică. Există un număr mare de cusături de ruptură neregulate în centrul zonei fibrei. Odată cu creșterea valorii pH-ului soluției simulate de coroziune, zona de ruptură din zona fibrei din centrul fracturii scade, groapa scade treptat, iar adâncimea gropii scade, de asemenea, treptat.
Când temperatura a crescut la 50 °C (Fig. 4g), aria buzei de forfecare a fracturii probei a fost cea mai mare, gropițele din zona centrală a fibrei au crescut semnificativ, adâncimea gropițelor a crescut și ea, iar interfața dintre marginea buzei de forfecare și suprafața probei a crescut. Produșii de coroziune și gropițele au crescut, ceea ce a confirmat tendința de adâncire a coroziunii substratului reflectată în Fig. 3f.
Valoarea pH-ului soluției de coroziune va provoca unele deteriorări ale proprietăților mecanice ale șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB, dar efectul nu este semnificativ. În soluția de coroziune cu pH 3,5, un număr mare de produse de coroziune floculente sau asemănătoare acului sunt distribuite pe suprafața probei, iar stratul de coroziune prezintă fisuri evidente, care nu pot forma o protecție bună pentru substrat. Și există gropi de coroziune evidente și un număr mare de produse de coroziune în morfologia microscopică a fracturii probei. Acest lucru arată că capacitatea probei de a rezista deformării prin forță externă este redusă semnificativ într-un mediu acid, iar gradul de tendință la coroziune sub stres al materialului este crescut semnificativ.
Soluția inițială de coroziune simulată a avut un efect redus asupra proprietăților mecanice ale probelor de șuruburi de înaltă rezistență, dar pe măsură ce concentrația soluției de coroziune simulate a crescut de 20 de ori față de soluția inițială de coroziune simulată, proprietățile mecanice ale probelor au fost semnificativ deteriorate, existând o coroziune evidentă în microstructura fracturii, prezentând gropi, fisuri secundare și o mulțime de produse de coroziune. Când concentrația soluției de coroziune simulate a crescut de la 20 de ori la 200 de ori față de concentrația inițială a soluției de coroziune simulate, efectul concentrației soluției de coroziune asupra proprietăților mecanice ale materialului a fost slăbit.
Când temperatura simulată de coroziune este de 25℃, rezistența la tracțiune și rezistența la curgere a epruvetelor de șuruburi de înaltă rezistență 20MnTiB nu se modifică semnificativ în comparație cu epruvete necorodate. Cu toate acestea, la temperatura simulată a mediului de coroziune de 50 °C, rezistența la tracțiune și alungirea eșantionului au scăzut semnificativ, rata de contracție a secțiunii a fost apropiată de valoarea standard, buza de forfecare a fracturii a fost cea mai mare și au existat adâncituri în zona centrală a fibrei. A crescut semnificativ, adâncimea gropilor a crescut, produsele de coroziune și gropile de coroziune au crescut. Acest lucru arată că mediul de coroziune sinergic la temperatură are o influență mare asupra proprietăților mecanice ale șuruburilor de înaltă rezistență, ceea ce nu este evident la temperatura camerei, dar este mai semnificativ când temperatura atinge 50 °C.
După testul de coroziune accelerată în interior, care simulează mediul atmosferic din Chongqing, rezistența la tracțiune, limita de curgere, alungirea și alți parametri ai șuruburilor de înaltă rezistență 20MnTiB s-au redus, producându-se deteriorare evidentă prin stres. Deoarece materialul este supus solicitării, va exista un fenomen semnificativ de accelerare a coroziunii localizate. Și datorită efectului combinat al concentrării stresului și al gropilor de coroziune, este ușor să se provoace deteriorări plastice evidente ale șuruburilor de înaltă rezistență, să se reducă capacitatea de a rezista la deformare din cauza forțelor externe și să se crească tendința de coroziune sub stres.
Li, G., Li, M., Yin, Y. și Jiang, S. Studiu experimental privind proprietățile șuruburilor de înaltă rezistență din oțel 20MnTiB la temperatură ridicată. jaw. Inginerie civilă. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. și Yang, Q. Analiza ruperii prin fracturare a șuruburilor de înaltă rezistență din oțel 20MnTiB pentru șine. Tratament termic. Metal. 42, 185–188 (2017).
Catar, R. și Altun, H. Comportamentul la fisurare la coroziune sub tensiune al aliajelor Mg-Al-Zn în diferite condiții de pH prin metoda SSRT. Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA și colab. Efectele glicinei asupra comportamentului electrochimic și de fisurare la coroziune sub tensiune al aliajului Cu10Ni în saramură contaminată cu sulfuri. Inginerie Industrială. Rezervor Chimic. 50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. și Lulu, N. Proprietățile de coroziune ale aliajului de magneziu turnat sub presiune MRI230D în soluție de NaCl 3,5% saturată cu Mg(OH)2. alma mater. character. 61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. și Preet, MS. Influența ionilor de clorură asupra comportamentului la coroziune statică și la coroziune sub tensiune al oțelului martensitic 9Cr.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. și Song, B. Efect sinergic al SRB și al temperaturii asupra fisurării prin coroziune sub tensiune a oțelului X70 în soluție artificială de nămol marin. J. Chin. Partidul Socialist. coros. Pro. 39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. și Yang, S. Comportamentul la coroziune sub tensiune al oțelului inoxidabil 00Cr21Ni14Mn5Mo2N în apa de mare. fizică. susțineți un examen. test. 36, 1-5 (2018).
Lu, C. Un studiu privind fracturarea întârziată a șuruburilor de înaltă rezistență ale podurilor. jaw. Academic school. rail. science. 2, 10369 (2019).
Ananya, B. Fisurarea prin coroziune sub tensiune a oțelurilor inoxidabile duplex în soluții caustice. Disertație doctorală, Atlanta, GA, SUA: Institutul de Tehnologie din Georgia 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. și Sugimoto, K. Efectele concentrațiilor de H2SO4 și Naci asupra fisurării prin coroziune sub tensiune a oțelului inoxidabil SUS304 în soluție apoasă H2SO4-NaCl. alma mater. trans. 47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Influența mediului și a materialelor asupra fisurării sub coroziune sub tensiune a oțelului în soluție H2O/CO/CO2. Inter Milano. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. și Akram A. Efectele bicarbonatului, temperaturii și pH-ului asupra pasivării oțelului pentru conducte API-X100 în soluție simulată de apă subterană. În IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. și Qu, D. Efectul temperaturii asupra susceptibilității la fisurare la coroziune sub tensiune a oțelului inoxidabil austenitic.coro.be opposed to.Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Comportamentul la fracturare întârziată indus de hidrogen al mai multor oțeluri de fixare de înaltă rezistență (Universitatea de Știință și Tehnologie Kunming, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. și Zhang, M. Mecanismul de coroziune sub tensiune al aliajului GH4080A pentru elemente de fixare.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).