Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar për CSS. Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose të çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne do ta shfaqim faqen pa stile dhe JavaScript.
Çeliku 20MnTiB është materiali më i përdorur gjerësisht i bulonave me rezistencë të lartë për urat e strukturës së çelikut në vendin tim, dhe performanca e tij është me rëndësi të madhe për funksionimin e sigurt të urave. Bazuar në hetimin e mjedisit atmosferik në Chongqing, ky studim projektoi një tretësirë ​​korrozioni që simulon klimën e lagësht të Chongqing dhe kreu teste korrozioni ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë që simulojnë klimën e lagësht të Chongqing. U studiuan efektet e temperaturës, vlerës së pH-it dhe përqendrimit të tretësirës së simuluar të korrozionit në sjelljen e korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB.
Çeliku 20MnTiB është materiali më i përdorur gjerësisht i bulonave me rezistencë të lartë për urat e strukturës së çelikut në vendin tim, dhe performanca e tij është me rëndësi të madhe për funksionimin e sigurt të urave. Li et al. 1 testuan vetitë e çelikut 20MnTiB që përdoret zakonisht në bulonat me rezistencë të lartë të gradës 10.9 në diapazonin e temperaturës së lartë 20~700 ℃, dhe morën kurbën stres-deformim, rezistencën e rrjedhshmërisë, rezistencën në tërheqje, modulin e Young-ut, zgjatjen dhe koeficientin e zgjerimit. Zhang et al. 2, Hu et al. 3, etj., përmes testimit të përbërjes kimike, testimit të vetive mekanike, testimit të mikrostrukturës, analizës makroskopike dhe mikroskopike të sipërfaqes së filetos, dhe rezultatet tregojnë se arsyeja kryesore për thyerjen e bulonave me rezistencë të lartë lidhet me defektet e filetos, dhe shfaqja e defekteve të filetos. Përqendrimet e mëdha të stresit, përqendrimet e stresit në majën e çarjes dhe kushtet e korrozionit në ajër të hapur çojnë të gjitha në çarje nga korrozioni i stresit.
Bulonat me rezistencë të lartë për urat e çelikut zakonisht përdoren për një kohë të gjatë në një mjedis me lagështi. Faktorë të tillë si lagështia e lartë, temperatura e lartë dhe sedimentimi dhe thithja e substancave të dëmshme në mjedis mund të shkaktojnë lehtësisht korrozion të strukturave të çelikut. Korrozioni mund të shkaktojë humbje të prerjes tërthore të bulonave me rezistencë të lartë, duke rezultuar në defekte dhe çarje të shumta. Dhe këto defekte dhe çarje do të vazhdojnë të zgjerohen, duke zvogëluar kështu jetëgjatësinë e bulonave me rezistencë të lartë dhe madje duke shkaktuar thyerjen e tyre. Deri më tani, ka shumë studime mbi efektin e korrozionit mjedisor në performancën e korrozionit ndaj stresit të materialeve. Catar et al.4 hetoi sjelljen e korrozionit ndaj stresit të lidhjeve të magnezit me përmbajtje të ndryshme alumini në mjedise acidike, alkaline dhe neutrale duke përdorur testimin e shpejtësisë së ngadaltë të tendosjes (SSRT). Abdel et al.5 studiuan sjelljen elektrokimike dhe të çarjes ndaj korrozionit ndaj stresit të lidhjes Cu10Ni në tretësirë ​​3.5% NaCl në prani të përqendrimeve të ndryshme të joneve sulfure. Aghion et al.6 vlerësuan performancën e korrozionit të lidhjes së magnezit të derdhur MRI230D në tretësirë ​​3.5% NaCl me anë të testit të zhytjes, testit të spërkatjes me kripë, analizës së polarizimit potenciodinamik dhe SSRT. Zhang et al. al.7 studioi sjelljen e çelikut martensitik 9Cr ndaj korrozionit ndaj stresit duke përdorur SSRT dhe teknikat tradicionale të testimit elektrokimik, dhe mori efektin e joneve të klorurit në sjelljen e çelikut martensitik ndaj korrozionit statik në temperaturën e dhomës. Chen et al.8 hetoi sjelljen e korrozionit ndaj stresit dhe mekanizmin e plasaritjes së çelikut X70 në tretësirë ​​të simuluar të baltës së detit që përmbante SRB në temperatura të ndryshme nga SSRT. Liu et al.9 përdorën SSRT për të studiuar efektin e temperaturës dhe shkallës së deformimit në tërheqje në rezistencën ndaj korrozionit ndaj stresit të ujit të detit të çelikut inox austenitik 00Cr21Ni14Mn5Mo2N. Rezultatet tregojnë se temperatura në rangun 35~65℃ nuk ka efekt të rëndësishëm në sjelljen e çelikut inox ndaj korrozionit ndaj stresit. Lu et al. 10 vlerësuan ndjeshmërinë ndaj thyerjes së vonuar të mostrave me shkallë të ndryshme të rezistencës në tërheqje me anë të një testi të thyerjes së vonuar me ngarkesë të vdekur dhe SSRT. Sugjerohet që rezistenca në tërheqje e bulonave me rezistencë të lartë prej çeliku 20MnTiB dhe çeliku 35VB duhet të kontrollohet në 1040-1190MPa. Megjithatë, shumica e këtyre studimeve përdorin në thelb një tretësirë ​​të thjeshtë 3.5% NaCl për të simuluar mjedisin gërryes, ndërsa mjedisi aktual i përdorimit të bulonave me rezistencë të lartë është më kompleks dhe ka shumë faktorë ndikues, siç është vlera e pH-it të bulonit. Ananya et al. 11 studiuan efektin e parametrave mjedisorë dhe materialeve në mjedisin gërryes në korrozionin dhe plasaritjen nga korrozioni i stresit të çelikëve inox duplex. Sunada et al. 12 kryen teste të çarjes së korrozionit nga stresi në temperaturë ambienti në çelik SUS304 në tretësira ujore që përmbanin H2SO4 (0-5.5 kmol/m-3) dhe NaCl (0-4.5 kmol/m-3). U studiuan gjithashtu efektet e H2SO4 dhe NaCl në llojet e korrozionit të çelikut SUS304. Merwe et al. 13 përdorën SSRT për të studiuar efektet e drejtimit të rrotullimit, temperaturës, përqendrimit të CO2/CO, presionit të gazit dhe kohës së korrozionit në ndjeshmërinë ndaj korrozionit nga stresi të çelikut të enëve nën presion A516. Duke përdorur tretësirën NS4 si një tretësirë ​​që simulon ujërat nëntokësore, Ibrahim et al. 14 hetuan efektin e parametrave mjedisorë si përqendrimi i jonit bikarbonat (HCO), pH dhe temperatura në çarjen e korrozionit nga stresi të çelikut të tubacionit API-X100 pas heqjes së veshjes. Shan et al. 15 studioi ligjin e variacionit të ndjeshmërisë ndaj çarjes së korrozionit nga stresi të çelikut inox austenitik 00Cr18Ni10 me temperaturën në kushte të ndryshme temperature (30~250℃) në kushtet e mjedisit me ujë të zi në një impiant të simuluar të shndërrimit të qymyrit në hidrogjen nga SSRT. Han et al.16 karakterizuan ndjeshmërinë ndaj brishtësisë së hidrogjenit të mostrave të bulonave me rezistencë të lartë duke përdorur një test thyerjeje të vonuar me ngarkesë të vdekur dhe SSRT. Zhao17 studioi efektet e pH, SO42-, Cl-1 në sjelljen e korrozionit nga stresi të lidhjes GH4080A nga SSRT. Rezultatet tregojnë se sa më e ulët vlera e pH-it, aq më e keqe është rezistenca ndaj korrozionit nga stresi e lidhjes GH4080A. Ajo ka ndjeshmëri të dukshme ndaj korrozionit nga stresi ndaj Cl-1 dhe nuk është e ndjeshme ndaj mjedisit jonik SO42- në temperaturën e dhomës. Megjithatë, ka pak studime mbi efektin e korrozionit mjedisor në bulonat e çelikut 20MnTiB me rezistencë të lartë.
Për të zbuluar arsyet e dështimit të bulonave me rezistencë të lartë të përdorur në ura, autori ka kryer një sërë studimesh. U zgjodhën mostra bulonash me rezistencë të lartë dhe arsyet e dështimit të këtyre mostrave u diskutuan nga perspektivat e përbërjes kimike, morfologjisë mikroskopike të thyerjes, strukturës metalografike dhe analizës së vetive mekanike19, 20. Bazuar në hetimin e mjedisit atmosferik në Chongqing në vitet e fundit, është hartuar një skemë korrozioni që simulon klimën e lagësht të Chongqing. U kryen eksperimente korrozioni ndaj stresit, eksperimente korrozioni elektrokimik dhe eksperimente lodhjeje nga korrozioni të bulonave me rezistencë të lartë në klimën e lagësht të simuluar të Chongqing. Në këtë studim, efektet e temperaturës, vlerës së pH-it dhe përqendrimit të tretësirës së simuluar të korrozionit në sjelljen e korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB u hetuan përmes testeve të vetive mekanike, analizës makroskopike dhe mikroskopike të thyerjes dhe produkteve të korrozionit sipërfaqësor.
Chongqing ndodhet në Kinën jugperëndimore, në rrjedhën e sipërme të lumit Jance, dhe ka një klimë të lagësht subtropikale musonike. Temperatura mesatare vjetore është 16-18°C, lagështia relative mesatare vjetore është kryesisht 70-80%, orët vjetore me diell janë 1000-1400 orë dhe përqindja e diellit është vetëm 25-35%.
Sipas raporteve në lidhje me rrezet e diellit dhe temperaturën e ambientit në Chongqing nga viti 2015 deri në vitin 2018, temperatura mesatare ditore në Chongqing është nga 17°C në 23°C. Temperatura më e lartë në trupin e urës Chaotianmen në Chongqing mund të arrijë 50°C °C21,22. Prandaj, nivelet e temperaturës për testin e korrozionit ndaj stresit u vendosën në 25°C dhe 50°C.
Vlera e pH-it të tretësirës së simuluar të korrozionit përcakton drejtpërdrejt sasinë e H+, por kjo nuk do të thotë se sa më e ulët të jetë vlera e pH-it, aq më e lehtë ndodh korrozioni. Efekti i pH-it në rezultate do të ndryshojë për materiale dhe tretësira të ndryshme. Për të studiuar më mirë efektin e tretësirës së simuluar të korrozionit në performancën e korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë, vlerat e pH-it të eksperimenteve të korrozionit ndaj stresit u vendosën në 3.5, 5.5 dhe 7.5 në kombinim me hulumtimin e literaturës23 dhe diapazonin e pH-it të ujit vjetor të shiut në Chongqing, 2010 deri në 2018.
Sa më i lartë të jetë përqendrimi i tretësirës së simuluar të korrozionit, aq më shumë përmbajtje jonesh ka në tretësirën e simuluar të korrozionit dhe aq më i madh është ndikimi në vetitë e materialit. Për të studiuar efektin e përqendrimit të tretësirës së simuluar të korrozionit në korrozionin ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë, u realizua testi artificial i korrozionit të përshpejtuar në laborator, dhe përqendrimi i tretësirës së simuluar të korrozionit u vendos në nivelin 4 pa korrozion, të cilat ishin përqendrimi origjinal i tretësirës së simuluar të korrozionit (1×), 20 × përqendrimi origjinal i tretësirës së simuluar të korrozionit (20 ×) dhe 200 × përqendrimi origjinal i tretësirës së simuluar të korrozionit (200 ×).
Mjedisi me temperaturë prej 25℃, vlerë pH prej 5.5 dhe përqendrim të tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit është më i afërti me kushtet aktuale të përdorimit të bulonave me rezistencë të lartë për ura. Megjithatë, për të përshpejtuar procesin e testimit të korrozionit, kushtet eksperimentale me një temperaturë prej 25 °C, një pH prej 5.5 dhe një përqendrim prej 200 × tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit u vendosën si grupi i kontrollit referues. Kur u hetuan përkatësisht efektet e temperaturës, përqendrimit ose vlerës së pH të tretësirës së simuluar të korrozionit në performancën e korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë, faktorë të tjerë mbetën të pandryshuar, të cilët u përdorën si niveli eksperimental i grupit të kontrollit referues.
Sipas raportit informues mbi cilësinë e mjedisit atmosferik 2010-2018 të lëshuar nga Byroja Bashkiake e Ekologjisë dhe Mjedisit e Chongqing-ut, dhe duke iu referuar përbërësve të reshjeve të raportuar në Zhang24 dhe literaturë të tjera të raportuara në Chongqing, u hartua një tretësirë ​​e simuluar korrozioni bazuar në rritjen e përqendrimit të SO42-. Përbërja e reshjeve në zonën kryesore urbane të Chongqing-ut në vitin 2017. Përbërja e tretësirës së simuluar të korrozionit tregohet në Tabelën 1:
Tretësira e simuluar e korrozionit përgatitet me metodën e balancimit kimik të përqendrimit të joneve duke përdorur reagentë analitikë dhe ujë të distiluar. Vlera e pH-it të tretësirës së simuluar të korrozionit u rregullua me një pH-metër preciz, tretësirë ​​të acidit nitrik dhe tretësirë ​​të hidroksidit të natriumit.
Për të simuluar klimën e lagësht në Chongqing, testuesi i spërkatjes me kripë është modifikuar dhe projektuar posaçërisht25. Siç tregohet në Figurën 1, pajisjet eksperimentale kanë dy sisteme: një sistem spërkatjeje me kripë dhe një sistem ndriçimi. Sistemi i spërkatjes me kripë është funksioni kryesor i pajisjeve eksperimentale, i cili përbëhet nga një pjesë kontrolli, një pjesë spërkatjeje dhe një pjesë induksioni. Funksioni i pjesës së spërkatjes është të pompojë mjegullën e kripës në dhomën e provës përmes kompresorit të ajrit. Pjesa e induksionit është e përbërë nga elementë matës të temperaturës, të cilët ndiejnë temperaturën në dhomën e provës. Pjesa e kontrollit është e përbërë nga një mikrokompjuter, i cili lidh pjesën e spërkatjes dhe pjesën e induksionit për të kontrolluar të gjithë procesin eksperimental. Sistemi i ndriçimit është instaluar në një dhomë provë spërkatjeje me kripë për të simuluar rrezet e diellit. Sistemi i ndriçimit përbëhet nga llamba infra të kuqe dhe një kontrollues kohe. Në të njëjtën kohë, një sensor temperature është instaluar në dhomën e provës së spërkatjes me kripë për të monitoruar temperaturën rreth mostrës në kohë reale.
Mostrat e korrozionit ndaj stresit nën ngarkesë konstante u përpunuan në përputhje me NACETM0177-2005 (Testimi Laboratorik i Plasaritjes së Stresit nga Sulfidet dhe Rezistencës ndaj Plasaritjes nga Korrozioni ndaj Stresit të Metaleve në një Mjedis H2S). Mostrat e korrozionit ndaj stresit u pastruan së pari me aceton dhe pastrim mekanik tejzanor për të hequr mbetjet e vajit, pastaj u dehidratuan me alkool dhe u thanë në furrë. Pastaj, mostrat e pastra u vendosën në dhomën e provës së pajisjes së provës me spërkatje kripe për të simuluar situatën e korrozionit në mjedisin me klimë të lagësht të Chongqing. Sipas standardit NACETM0177-2005 dhe standardit të provës me spërkatje kripe GB/T 10,125-2012, koha e provës së korrozionit ndaj stresit me ngarkesë konstante në këtë studim është përcaktuar në mënyrë uniforme të jetë 168 orë. Testet në tërheqje u kryen në mostrat e korrozionit në kushte të ndryshme korrozioni në makinën universale të provës në tërheqje MTS-810, dhe u analizuan vetitë e tyre mekanike dhe morfologjia e korrozionit të thyerjes.
Figura 1 tregon makro- dhe mikro-morfologjinë e korrozionit sipërfaqësor të mostrave të korrozionit të stresit të bulonave me rezistencë të lartë në kushte të ndryshme korrozioni.2 dhe 3 përkatësisht.
Morfologjia makroskopike e mostrave të korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB në mjedise të ndryshme të simuluara të korrozionit: (a) pa korrozion; (b) 1 herë; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3.5; (f) pH 7.5; (g) 50°C.
Mikromorfologjia e produkteve të korrozionit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB në mjedise të ndryshme të simuluara të korrozionit (100×): (a) 1 herë; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH3.5; (e) pH7 .5; (f) 50°C.
Nga Fig. 2a mund të shihet se sipërfaqja e mostrës së bulonit me rezistencë të lartë të pakoroduar shfaq shkëlqim metalik të ndritshëm pa korrozion të dukshëm. Megjithatë, në kushtet e tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit (Fig. 2b), sipërfaqja e mostrës ishte pjesërisht e mbuluar me produkte korrozioni ngjyrë kafe dhe kafe-të kuqe, dhe disa zona të sipërfaqes ende tregonin shkëlqim metalik të dukshëm, duke treguar se vetëm disa zona të sipërfaqes së mostrës ishin pak të korroduara, dhe tretësira e simuluar e korrozionit nuk kishte efekt në sipërfaqen e mostrës. Vetitë e materialit kanë pak efekt. Megjithatë, në kushtet e përqendrimit origjinal të tretësirës së simuluar të korrozionit 20 × (Fig. 2c), sipërfaqja e mostrës së bulonit me rezistencë të lartë është mbuluar plotësisht nga një sasi e madhe produktesh korrozioni ngjyrë kafe dhe një sasi e vogël produkti korrozioni ngjyrë kafe-të kuqe, nuk u gjet asnjë shkëlqim metalik i dukshëm, dhe kishte një sasi të vogël produkti korrozioni ngjyrë kafe-të zezë pranë sipërfaqes së substratit. Dhe në kushtet e përqendrimit origjinal të tretësirës së simuluar të korrozionit 200 × (Fig. 2d), sipërfaqja e mostrës është mbuluar plotësisht nga produkte korrozioni ngjyrë kafe, dhe produkte korrozioni ngjyrë kafe-të zezë shfaqen në disa zona.
Ndërsa pH u ul në 3.5 (Fig. 2e), produktet e korrozionit me ngjyrë kafe ishin më të pranishme në sipërfaqen e mostrave dhe disa nga produktet e korrozionit ishin zhveshur.
Figura 2g tregon se me rritjen e temperaturës në 50 °C, përmbajtja e produkteve të korrozionit kafe-të kuqe në sipërfaqen e mostrës zvogëlohet ndjeshëm, ndërsa produktet e korrozionit kafe të ndritshme mbulojnë sipërfaqen e mostrës në një sipërfaqe të madhe. Shtresa e produktit të korrozionit është relativisht e lirshme dhe disa produkte kafe-të zeza hiqen.
Siç tregohet në Figurën 3, në mjedise të ndryshme korrozioni, produktet e korrozionit në sipërfaqen e mostrave të korrozionit të stresit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB janë dukshëm të delaminuara, dhe trashësia e shtresës së korrozionit rritet me rritjen e përqendrimit të tretësirës së simuluar të korrozionit. Nën kushtet e tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit (Fig. 3a), produktet e korrozionit në sipërfaqen e mostrës mund të ndahen në dy shtresa: shtresa më e jashtme e produkteve të korrozionit është e shpërndarë në mënyrë të barabartë, por shfaqet një numër i madh çarjesh; shtresa e brendshme është një grumbull i lirshëm i produkteve të korrozionit. Nën kushtet e përqendrimit origjinal të tretësirës së simuluar të korrozionit 20× (Fig. 3b), shtresa e korrozionit në sipërfaqen e mostrës mund të ndahet në tre shtresa: shtresa më e jashtme është kryesisht produkte të shpërndara të grumbulluara të korrozionit, të cilat janë të lirshme dhe poroze, dhe nuk kanë performancë të mirë mbrojtëse; Shtresa e mesme është një shtresë uniforme e produktit të korrozionit, por ka çarje të dukshme, dhe jonet e korrozionit mund të kalojnë nëpër çarje dhe të gërryejnë substratin; Shtresa e brendshme është një shtresë e dendur produkti korrozioni pa çarje dhe vrima të dukshme, e cila ka një efekt të mirë mbrojtës në substrat. Nën kushtet e përqendrimit origjinal të tretësirës së simuluar të korrozionit 200× (Fig. 3c), shtresa e korrozionit në sipërfaqen e mostrës mund të ndahet në tre shtresa: shtresa më e jashtme është një shtresë e hollë dhe uniforme e produktit të korrozionit; shtresa e mesme është kryesisht në formë petali dhe në formë thekonje korrozioni. Shtresa e brendshme është një shtresë e dendur produkti korrozioni pa çarje dhe vrima të dukshme, e cila ka një efekt të mirë mbrojtës në substrat.
Nga Fig. 3d mund të shihet se në mjedisin e simuluar të korrozionit me pH 3.5, ka një numër të madh produktesh korrozioni flokulente ose në formë gjilpëre në sipërfaqen e mostrës së bulonit me rezistencë të lartë 20MnTiB. Spekulohet se këto produkte korrozioni janë kryesisht γ-FeOOH dhe një sasi e vogël α-FeOOH e ndërthurur26, dhe shtresa e korrozionit ka çarje të dukshme.
Nga Fig. 3f mund të shihet se kur temperatura u rrit në 50 °C, nuk u gjet asnjë shtresë e dukshme e dendur e brendshme e ndryshkut në strukturën e shtresës së korrozionit, duke treguar se kishte boshllëqe midis shtresave të korrozionit në 50 °C, gjë që e bëri substratin të mos mbulohej plotësisht nga produktet e korrozionit. Ofron mbrojtje kundër tendencës së shtuar për korrozion të substratit.
Vetitë mekanike të bulonave me rezistencë të lartë nën korrozion të ngarkesës konstante në mjedise të ndryshme korrozive janë paraqitur në Tabelën 2:
Nga Tabela 2 mund të shihet se vetitë mekanike të mostrave të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB ende plotësojnë kërkesat standarde pas testit të korrozionit të përshpejtuar të ciklit të thatë-lagësht në mjedise të ndryshme të simuluara të korrozionit, por ka një dëmtim të caktuar krahasuar me ato të pakoroduara. mostër. Në përqendrimin e tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit, vetitë mekanike të mostrës nuk ndryshuan ndjeshëm, por në përqendrimin 20× ose 200× të tretësirës së simuluar, zgjatja e mostrës u ul ndjeshëm. Vetitë mekanike janë të ngjashme në përqendrimet e tretësirave origjinale të simuluara të korrozionit 20 × dhe 200 ×. Kur vlera e pH-it të tretësirës së simuluar të korrozionit ra në 3.5, rezistenca në tërheqje dhe zgjatja e mostrave u ulën ndjeshëm. Kur temperatura rritet në 50°C, rezistenca në tërheqje dhe zgjatja ulen ndjeshëm, dhe shkalla e tkurrjes së sipërfaqes është shumë afër vlerës standarde.
Morfologjitë e thyerjes së mostrave të korrozionit ndaj stresit të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB në mjedise të ndryshme korrozioni janë paraqitur në Figurën 4, të cilat janë makromorfologjia e thyerjes, zona e fibrave në qendër të thyerjes, buza mikromorfologjike e ndërfaqes së prerjes dhe sipërfaqja e mostrës.
Morfologjitë makroskopike dhe mikroskopike të thyerjeve të mostrave të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB në mjedise të ndryshme të simuluara korrozioni (500×): (a) pa korrozion; (b) 1 herë; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3.5; (f) pH7.5; (g) 50°C.
Nga Fig. 4 mund të shihet se fraktura e mostrës së korrozionit të bulonit me rezistencë të lartë 20MnTiB në mjedise të ndryshme të simuluara të korrozionit paraqet një frakturë tipike të kupës-konit. Krahasuar me mostrën e pakoroduar (Fig. 4a), zona qendrore e çarjes së zonës së fibrave është relativisht e vogël, zona e buzës së prerjes është më e madhe. Kjo tregon se vetitë mekanike të materialit dëmtohen ndjeshëm pas korrozionit. Me rritjen e përqendrimit të tretësirës së simuluar të korrozionit, gropëzat në zonën e fibrave në qendër të thyerjes u rritën dhe u shfaqën shtresa të dukshme grisjeje. Kur përqendrimi u rrit në 20 herë më shumë se ajo e tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit, u shfaqën gropëza të dukshme korrozioni në ndërfaqen midis skajit të buzës së prerjes dhe sipërfaqes së mostrës, dhe kishte shumë produkte korrozioni në sipërfaqe.
Nga Figura 3d nxirret përfundimi se ka çarje të dukshme në shtresën e korrozionit në sipërfaqen e mostrës, të cilat nuk kanë një efekt të mirë mbrojtës në matricë. Në tretësirën e simuluar të korrozionit me pH 3.5 (Figura 4e), sipërfaqja e mostrës është shumë e korroduar dhe zona qendrore e fibrës është dukshëm e vogël. , Ekziston një numër i madh i shtresave të çrregullta të grisjes në qendër të zonës së fibrës. Me rritjen e vlerës së pH të tretësirës së simuluar të korrozionit, zona e grisjes në zonën e fibrës në qendër të thyerjes zvogëlohet, gropa zvogëlohet gradualisht dhe thellësia e gropës gjithashtu zvogëlohet gradualisht.
Kur temperatura u rrit në 50 °C (Fig. 4g), zona e buzës prerëse të thyerjes së mostrës ishte më e madhja, gropëzat në zonën qendrore të fibrës u rritën ndjeshëm, dhe thellësia e gropës gjithashtu u rrit, dhe ndërfaqja midis buzës prerëse dhe sipërfaqes së mostrës u rrit. Produktet dhe gropëzat e korrozionit u rritën, gjë që konfirmoi trendin e thellimit të korrozionit të substratit të reflektuar në Fig. 3f.
Vlera e pH-it të tretësirës së korrozionit do të shkaktojë disa dëmtime në vetitë mekanike të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB, por efekti nuk është i rëndësishëm. Në tretësirën e korrozionit me pH 3.5, një numër i madh produktesh korrozioni flokulente ose në formë gjilpëre shpërndahen në sipërfaqen e mostrës, dhe shtresa e korrozionit ka çarje të dukshme, të cilat nuk mund të formojnë një mbrojtje të mirë për substratin. Dhe ka gropa të dukshme korrozioni dhe një numër të madh produktesh korrozioni në morfologjinë mikroskopike të thyerjes së mostrës. Kjo tregon se aftësia e mostrës për t'i rezistuar deformimit nga forca e jashtme zvogëlohet ndjeshëm në një mjedis acid, dhe shkalla e tendencës së korrozionit të stresit të materialit rritet ndjeshëm.
Tretësira origjinale e simuluar e korrozionit pati pak efekt në vetitë mekanike të mostrave të bulonave me rezistencë të lartë, por ndërsa përqendrimi i tretësirës së simuluar të korrozionit u rrit në 20 herë më shumë se ai i tretësirës origjinale të simuluar të korrozionit, vetitë mekanike të mostrave u dëmtuan ndjeshëm dhe kishte korrozion të dukshëm në mikrostrukturën e thyerjes, gropa, çarje sekondare dhe shumë produkte korrozioni. Kur përqendrimi i tretësirës së simuluar të korrozionit u rrit nga 20 herë në 200 herë të përqendrimit origjinal të tretësirës së simuluar të korrozionit, efekti i përqendrimit të tretësirës së korrozionit në vetitë mekanike të materialit u dobësua.
Kur temperatura e simuluar e korrozionit është 25℃, forca e rrjedhjes dhe forca e tërheqjes së mostrave të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB nuk ndryshojnë shumë krahasuar me mostrat e pakoroduara. Megjithatë, nën temperaturën e mjedisit të simuluar të korrozionit prej 50°C, forca e tërheqjes dhe zgjatja e mostrës u ulën ndjeshëm, shkalla e tkurrjes së seksionit ishte afër vlerës standarde, buza e prerjes së thyerjes ishte më e madhja dhe kishte gropëza në zonën qendrore të fibrave. U rrit ndjeshëm, thellësia e gropës u rrit, produktet e korrozionit dhe gropat e korrozionit u rritën. Kjo tregon se mjedisi sinergjik i korrozionit të temperaturës ka një ndikim të madh në vetitë mekanike të bulonave me rezistencë të lartë, gjë që nuk është e dukshme në temperaturën e dhomës, por më e rëndësishme kur temperatura arrin 50°C.
Pas testit të korrozionit të përshpejtuar të brendshëm që simuloi mjedisin atmosferik në Chongqing, rezistenca në tërheqje, rezistenca në rrjedhshmëri, zgjatimi dhe parametra të tjerë të bulonave me rezistencë të lartë 20MnTiB u zvogëluan dhe ndodhën dëmtime të dukshme nga stresi. Meqenëse materiali është nën stres, do të ketë një fenomen të rëndësishëm të përshpejtimit të korrozionit lokal. Dhe për shkak të efektit të kombinuar të përqendrimit të stresit dhe gropave të korrozionit, është e lehtë të shkaktohen dëmtime të dukshme plastike në bulonat me rezistencë të lartë, të zvogëlohet aftësia për t'i rezistuar deformimit nga forcat e jashtme dhe të rritet tendenca e korrozionit nga stresi.
Li, G., Li, M., Yin, Y. & Jiang, S. Studim eksperimental mbi vetitë e bulonave me rezistencë të lartë të bëra prej çeliku 20MnTiB në temperaturë të lartë. nofulla. Inxhinieri civile. J. 34, 100–105 (2001).
Hu, J., Zou, D. & Yang, Q. Analiza e dështimit të thyerjes së bulonave të çelikut 20MnTiB me rezistencë të lartë për shina. trajtim termik. Metal.42, 185–188 (2017).
Catar, R. & Altun, H. Sjellja e çarjeve nga korrozioni ndaj stresit të lidhjeve Mg-Al-Zn në kushte të ndryshme pH me metodën SSRT.Open.Chemical.17, 972–979 (2019).
Nazer, AA et al. Efektet e glicinës në sjelljen e çarjeve elektrokimike dhe korrozionit të stresit të aliazhit Cu10Ni në shëllirë të kontaminuar me sulfide. Industrial Engineering.Chemical.reservoir.50, 8796–8802 (2011).
Aghion, E. & Lulu, N. Vetitë e korrozionit të lidhjes së magnezit të derdhur në presion MRI230D në tretësirë ​​NaCl 3.5% të ngopur me Mg(OH)2. alma mater. character.61, 1221–1226 (2010).
Zhang, Z., Hu, Z. & Preet, MS Ndikimi i joneve të klorurit në sjelljen statike dhe të korrozionit ndaj stresit të çelikut martensitik 9Cr.surf.Technology.48, 298–304 (2019).
Chen, X., Ma, J., Li, X., Wu, M. & Song, B. Efekti sinergjik i SRB dhe temperaturës në çarjen nga korrozioni i stresit të çelikut X70 në tretësirë ​​artificiale të baltës së detit. J. Chin. Partia Socialiste. coros. Pro.39, 477–484 (2019).
Liu, J., Zhang, Y. & Yang, S. Sjellja ndaj korrozionit ndaj stresit të çelikut inox 00Cr21Ni14Mn5Mo2N në ujin e detit.fizikë.take an examm.test.36, 1-5 (2018).
Lu, C. Një studim i thyerjes së vonuar të bulonave të urës me rezistencë të lartë. jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Ananya, B. Plasaritja nga korrozioni i stresit e çelikëve inox dupleks në tretësira kaustike. Disertacion Doktorature, Atlanta, GA, SHBA: Instituti i Teknologjisë i Xhorxhias 137–8 (2008)
Sunada, S., Masanori, K., Kazuhiko, M. & Sugimoto, K. Efektet e përqendrimeve të H2SO4 dhe naci në çarjen nga korrozioni i stresit të çelikut inox SUS304 në tretësirë ​​ujore H2SO4-NaCl.alma mater.trans.47, 364–370 (2006).
Merwe, JWVD Ndikimi i mjedisit dhe materialeve në çarjen e çelikut nga korrozioni ndaj stresit në tretësirë ​​H2O/CO/CO2. Inter Milan. J. Koros. 2012, 1-13 (2012).
Ibrahim, M. & Akram A. Efektet e bikarbonatit, temperaturës dhe pH-it në pasivizimin e çelikut të tubacionit API-X100 në tretësirë ​​të simuluar të ujërave nëntokësore. Në IPC 2014-33180.
Shan, G., Chi, L., Song, X., Huang, X. & Qu, D. Efekti i temperaturës në ndjeshmërinë ndaj çarjeve nga korrozioni ndaj stresit të çelikut inox austenitik. coro.be në kundërshtim me. Technology.18, 42–44 (2018).
Han, S. Sjellja e thyerjes së vonuar e shkaktuar nga hidrogjeni e disa çelikëve fiksues me rezistencë të lartë (Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë Kunming, 2014).
Zhao, B., Zhang, Q. & Zhang, M. Mekanizmi i korrozionit nga stresi i lidhjes GH4080A për elementët e fiksimit.cross.companion.Hey.treat.41, 102–110 (2020).