Чонцин дымлы климат симуляциясендә 20MnTiB югары көчле болтларның стресс коррозиясе яраклашу тәртибе

Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез кулланган браузер версиясе CSS өчен чикләнгән ярдәмгә ия. Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та яраклашу режимын сүндерегез). Шул ук вакытта, ярдәмне дәвам итәр өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
20MnTiB корыч - минем илдә корыч конструкция күперләре өчен иң киң кулланылган югары көчле болт материалы, һәм аның эшләве күперләрнең куркынычсыз эшләве өчен зур әһәмияткә ия. Чунциндагы атмосфера мохитен тикшерү нигезендә, бу тикшеренү Чонцинның дымлы климатын симуляцияләүче коррозия чишелешен эшләде, һәм югары дымлы климатның стресс коррозия сынаулары үткәрде. 20MnTiB югары көчле болтларның стресс коррозия тәртибендә симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе өйрәнелде.
20MnTiB корыч - минем илдә корыч структура күперләре өчен иң киң кулланылган югары көчле болт материалы, һәм аның эшләве күперләрнең куркынычсыз эшләве өчен зур әһәмияткә ия. Ли һ.б. 1 20MnTiB корычның үзлекләрен сынап карады, гадәттә 10,9 класста 20 ~ 700 high югары температурада югары көчле болтларда кулланыла, һәм стресс-сызу сызыгы, уңыш көче, киеренкелек көче, Яшь модулусы, озынлыгы. һәм киңәйтү коэффициенты. Чжан һәм башкалар. 2, Ху һ.б. 3 һ.б.
Корыч күперләр өчен югары көчле болтлар гадәттә озак вакыт дымлы шартларда кулланыла. Humгары дымлылык, югары температура, әйләнә-тирәдәге зарарлы матдәләрнең чокырлануы һәм үзләшүе корыч корылмаларның коррозиясенә җиңел китерергә мөмкин. Коррозия югары көчле болт кисемтәләрен югалтуга китерә, нәтиҗәдә күпчелек җитешсезлекләр һәм ярыклар кими. тәнәфес. Әлегә экологик коррозиянең материалларның стресс коррозиясенә тәэсире турында бик күп тикшеренүләр бар. Катар һәм башкалар магний эретмәләренең кислоталы, эшкәртүле һәм нейтраль мохиттә әкрен коррекция ставкасын тикшереп (SSRT) .Абдел һәм башкалар. ионнар.Агион һ.б. Температура.Чен һ.б. тотрыксыз корычның стресс коррозия тәртибе турында. Лу һ.б. 10 төрле киеренкелек көче булган үрнәкләрнең тоткарланган сынучәнлеген бәяләделәр, үлгән йөкне тоткарланган сыну сынавы һәм SSRT. Бу 20MnTiB корыч һәм 35ВБ корыч югары көчле болтларның 1040-1190MPa контролендә булырга тиешлеге тәкъдим ителә. йогынты ясаучы факторлар, болтның pH кыйммәте кебек. Анания һ.б. 11 коррозицион мохиттә экологик параметрларның һәм материалларның коррозиягә һәм стресс коррозия яракларына дуплекс тотрыксыз корычларның тәэсирен өйрәнде. Сунада һ.б. 12 H2SO4 (0-5,5 кмол / м-3) һәм NaCl (0-4.5 кмол / м-3) булган су эремәләрендә SUS304 корычында бүлмә температурасы стресс коррозиясен сынау үткәрелде. H2SO4 һәм NaCl SUS304 корычның коррозия төрләренә тәэсирләре өйрәнелде. Мерве һ.б. A516 басым кораб корычының стресс коррозиясенә сизгерлеге вакыты. NS4 эремәсен җир асты суларын симуляцияләү эремәсе итеп куллану, Ибраһим һ.б. 14 экарбонат ионы (HCO) концентрациясе, рН һәм температура кебек экологик параметрларның API-X100 торба корычының стресс коррозиясенә тәэсирен тикшерде. Шан һ.б. 15 ССРТ тарафыннан симуляцияләнгән күмер-водород заводында кара су шартларында (30 ~ 250 ℃) остенитик дат басмаган корыч 00Cr18Ni10 стресс коррозиясенең яраклашу үзгәрүчәнлеге законын өйрәнделәр. SO42-, Cl-1 SSRT тарафыннан GH4080A эретмәсенең стресс коррозия тәртибе буенча. Нәтиҗә шуны күрсәтә: pH кыйммәте түбән булса, GH4080A эретмәсе стресс коррозиясенә каршы тору начаррак. Бу Cl-1 стресс коррозиясенә сизгер, һәм бүлмә температурасында SO42-ионлы корычка бик аз.
Күперләрдә кулланылган югары көчле болтларның эшләмәвенең сәбәпләрен ачыклау өчен, автор берничә тикшеренүләр үткәрде. Бик көчле болт үрнәкләре сайланды, һәм бу үрнәкләрнең уңышсызлыгы сәбәпләре химик состав, ватык микроскопик морфология, металлографик структура һәм механик үзлекләр анализы Чонгкингның атмосфера климатын тикшерү нигезендә. Стресс коррозия экспериментлары, электрохимик коррозия экспериментлары һәм Чонцинда симуляцияләнгән дымлы климатта югары көчле болтларның коррозия ару тәҗрибәләре үткәрелде. Бу тикшеренүдә температураның, pH кыйммәтенең һәм симуляцияләнгән коррозия эремәсенең концентрациясенең 20MnTiB югары көчле болтларның стресс коррозия тәртибенә, ватык макроскопик продуктлар, микроскопик анализлар һәм микроскопик продуктлар тикшерелде.
Чунцин Кытайның көньяк-көнбатышында, Янцзы елгасының өске агымында урнашкан, һәм дымлы субтропик муссон климаты бар. Еллык уртача температура 16-18 ° C, еллык уртача дымлылык күбесенчә 70-80%, еллык кояш сәгате 1000-1400 сәгать, кояш нуры 25-35%.
Чунцинда кояш нурлары һәм әйләнә-тирә температура белән бәйле хәбәрләргә караганда, Чунциндагы көндәлек уртача температура 17 ° C һәм 23 ° C кадәр. Чунциндагы Хаотименмен күперенең иң югары температурасы 50 ° C ° C21,22 кадәр җитә ала. Шуңа күрә, стресс коррозиясен сынау өчен температура дәрәҗәсе 25 ° C һәм 50 ° C итеп куелган.
Симуляцияләнгән коррозия эремәсенең pH кыйммәте H + күләмен турыдан-туры билгели, ләкин бу pH кыйммәте түбәнрәк булса, коррозия җиңелрәк була дигән сүз түгел. РНның нәтиҗәләргә тәэсире төрле материаллар һәм чишелешләр өчен төрлечә булачак. Чунцинда яңгыр суы 2010 - 2018.
Симуляцияләнгән коррозия эремәсенең концентрациясе никадәр югары булса, симуляцияләнгән коррозия эремәсендә ионның күләме һәм материаль үзлекләргә тәэсире шулкадәр зур. Симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясенең югары көчле болтларның стресс коррозиясенә тәэсирен өйрәнү өчен, ясалма лаборатория тизләштерелгән коррозия сынаулары тормышка ашырылды, һәм симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе 4 дәрәҗәгә куелды, алар симуляцияләнгән коррозия эремәсе 4 иде. коррозия эремәсе концентрациясе (20 ×) һәм 200 × оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе (200 ×).
25 the температурасы булган әйләнә-тирә мохит, pH бәясе 5,5, һәм симуляцияләнгән коррозия эремәсенең концентрациясе күперләр өчен югары көчле болтларның куллану шартларына иң якын. Шулай да, коррозия сынау процессын тизләтү өчен, 25 ° C температурасы булган эксперименталь шартлар, pH 5,5 һәм симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе. stressгары көчле болтларның стресс коррозия күрсәткечләре буенча коррозия чишелеше тикшерелде, бүтән факторлар үзгәрешсез калды, бу белешмә контроль төркеменең эксперименталь дәрәҗәсе буларак кулланылды.
Чунцин муниципаль экология һәм әйләнә-тирә мохит бюросы чыгарган 2010-2018 атмосфера мохите буенча брифинг буенча, һәм Чжанцинда хәбәр ителгән явым-төшем компонентларына һәм Чунцинда хәбәр ителгән башка әдәбиятка нигезләнеп, SO42 концентрациясен арттыру нигезендә симуляцияләнгән коррозия эремәсе эшләнде.
Симуляцияләнгән коррозия эремәсе аналитик реагентлар һәм дистилляцияләнгән су кулланып химик ион концентрациясе балансы ысулы белән әзерләнә. Симуляцияләнгән коррозия эремәсенең pH бәясе төгәл pH метры, азот кислотасы эремәсе һәм натрий гидроксиды эремәсе белән көйләнде.
Чунциндагы дымлы климатны охшату өчен, тоз сиптергеч махсус үзгәртелде һәм эшләнде 25-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, эксперименталь җиһазның ике системасы бар: тоз спрей системасы һәм яктырту системасы. Тоз спрей системасы эксперименталь җиһазның төп функциясе, контроль өлеше, спрей өлеше һәм индукция өлеше. сынау палатасында температураны сизүче элементлар. Контроль өлеш микрокомпьютердан тора, ул бөтен эксперименталь процессны контрольдә тоту өчен спрей өлешен һәм индукция өлешен тоташтыра. Яктырту системасы кояш нурларын охшату өчен тоз сибү камерасына урнаштырылган. Яктырту системасы инфра-кызыл лампалардан һәм вакыт контроллерыннан тора.
Даими йөк астындагы стресс коррозиясе үрнәкләре NACETM0177-2005 (H2S мохитендә металлларның стресс коррозиясенә каршы лаборатория сынаулары) нигезендә эшкәртелде. Стресс коррозия үрнәкләре башта ацетон һәм УЗИ механик чистарту белән май калдыкларын чистарту өчен. Чунцинның дымлы климат мохитендә коррозия ситуациясе. NACETM0177-2005 стандарты һәм GB / T 10,125-2012 тоз спрей сынау стандарты буенча, бу тикшерүдә даими йөк стресс коррозиясен сынау вакыты бертөрле 168 сәг.
1 нче рәсемдә төрле коррозия шартларында югары көчле болт стресс коррозия үрнәкләренең макро- һәм микро-морфологиясе күрсәтелгән.2 һәм 3.
Төрле симуляцияләнгән коррозия мохитендә 20MnTiB югары көчле болтларның стресс коррозия үрнәкләренең макроскопик морфологиясе: а) коррозия юк; б) 1 тапкыр; в) 20 ×; г) 200 ×; (e) pH3.5; е) pH 7.5; (g) 50 ° C.
Төрле симуляцияләнгән коррозия мохитендә 20MnTiB югары көчле болтларның коррозия продуктларының микроморфологиясе: (а) 1 тапкыр; б) 20 ×; в) 200 ×; г) pH3.5; (e) pH7 .5; е) 50 ° C.
2а рәсемнән күренеп тора, коррозияләнмәгән югары көчле болт үрнәге ачык коррозиясез якты металл ялтыравыкны күрсәтә. Шулай да, оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе шартларында (2б рәсем), үрнәк өслеге өлешчә тан һәм коңгырт-кызыл коррозия продуктлары белән капланган, һәм кайбер өлкәләр ачыкланган металл корыч коррозия продуктларын күрсәтәләр. коррозия эремәсе үрнәк өслегенә тәэсир итмәде. Материаль үзлекләр аз тәэсир итәләр. Шулай да, 20 × оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе шартларында (2с рәсем), көчле болт үрнәге өслеге күп күләмдә тан коррозиясе продуктлары һәм аз күләмдә коңгырт-кызыл коррозия белән капланган. эремә концентрациясе (2-нче рәсем), үрнәк өслеге тулысынча коңгырт коррозия продуктлары белән капланган, һәм кайбер өлкәләрдә коңгырт-кара коррозия продуктлары барлыкка килә.
PH 3,5кә кадәр кимегәндә (2e рәсем), төсле коррозия продуктлары үрнәкләр өстендә иң күп булган, һәм кайбер коррозия продуктлары эксфолиацияләнгән.
Рәсем 2г күрсәтә, температура 50 ° C ка күтәрелгәч, үрнәк өслегендә коңгырт-кызыл коррозия продуктларының эчтәлеге кискен кими, шул ук вакытта ачык коңгырт коррозия продуктлары үрнәк өслеген зур мәйданда каплый. Коррозия продукт катламы чагыштырмача иркен, һәм кайбер коңгырт-кара продуктлар суырылган.
3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, төрле коррозия шартларында, 20MnTiB югары көчле болт стресс коррозия үрнәкләре коррозия продуктлары ачыктан-ачык деламинацияләнә, һәм коррозия катламының калынлыгы симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе арту белән арта. продуктлар тигез бүленәләр, ләкин күп санлы ярыклар барлыкка килә; эчке катлам - коррозия продуктларының иркен кластеры. 20 × оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе шартларында (3б рәсем), үрнәк өслегендәге коррозия катламын өч катламга бүлеп була: тышкы катлам нигездә таралган кластер коррозия продуктлары, алар иркен һәм күзәнәкле, һәм яхшы саклагыч эш юк; Урта катлам - бертөрле коррозия продукт катламы, ләкин ачык ярыклар бар, һәм коррозия ионнары ярыклардан узып, субстратны эретә ала; эчке катлам - тыгыз коррозия продукт катламы, ачык ярыкларсыз, ул субстратка яхшы саклаучы эффект бирә. 200 × оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе шартларында (3с рәсем), үрнәк өслегендәге коррозия катламы өч катламга бүленергә мөмкин: тышкы катлам - нечкә һәм бертөрле коррозия продукт катламы; урта катлам, нигездә, яфрак формасындагы һәм плиткалы коррозия Эчке катлам - ачык коррозия продукт катламы, ачык ярыклар һәм тишекләрсез, субстратка яхшы саклаучы эффект.
3d рәсемнән күренеп тора, pH 3,5 симуляцияләнгән коррозия мохитендә, 20MnTiB югары көчле болт үрнәге өслегендә күп санлы флокулент яки энә коррозия продуктлары бар. Бу коррозия продуктлары нигездә γ-FeOOH һәм аз күләмдә α-FeOOH коррозия катламы бар, һәм ачыкланган коррозия катламы бар.
3-нче рәсемнән күренеп тора, температура 50 ° C ка күтәрелгәч, коррозия катламы структурасында ачык тыгыз эчке дат катламы табылмады, бу коррозия катламнары арасында 50 ° C температурада бушлыклар барлыгын күрсәтә, бу субстратны коррозия продуктлары белән тулысынча капламаган. Субстрат коррозия тенденциясен арттырудан саклый.
Төрле коррозицион мохиттә даими йөк стресс коррозиясе астында югары көчле болтларның механик үзлекләре 2 таблицада күрсәтелгән:
2-нче таблицадан күренеп тора, 20MnTiB югары көчле болт үрнәкләренең механик үзлекләре төрле симуляцияләнгән коррозия мохитендә коры-дымлы цикл коррозия сынавыннан соң стандарт таләпләргә туры килә, ләкин коррозияләнмәгән мохит белән чагыштырганда билгеле бер зыян бар. сизелерлек кимеде. Механик үзлекләр 20 × һәм 200 × оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәләренең концентрацияләрендә охшаш. Симуляцияләнгән коррозия эремәсенең pH бәясе 3,5кә төшкәч, үрнәкләрнең озынлыгы һәм озынлыгы сизелерлек кимеде.
Төрле коррозия шартларында 20MnTiB югары көчле болт стресс коррозия үрнәкләренең сыну морфологиясе 4-нче рәсемдә күрсәтелгән, алар сынуның макро-морфологиясе, сыну үзәгендәге җепсел зонасы, кыру интерфейсының микро-морфологик иреннәре һәм үрнәк өслеге.
Төрле симуляцияләнгән коррозия мохитендә (500 ×) 20MnTiB югары көчле болт үрнәкләренең макроскопик һәм микроскопик сыну морфологиясе: а) коррозия юк; б) 1 тапкыр; в) 20 ×; г) 200 ×; (e) pH3.5; f) pH7.5; (g) 50 ° C.
4 нче рәсемнән күренеп тора, төрле симуляцияләнгән коррозия шартларында 20MnTiB югары көчле болт стресс коррозия үрнәгенең сынуы типик конус сынуын күрсәтә. Корылмаган үрнәкләр белән чагыштырганда (4а рәсем), җепсел өлкәсенең ярылуының үзәк мәйданы чагыштырмача кечкенә. , кырылган ирен мәйданы зуррак. Бу шуны күрсәтә: коррозиядән соң материалның механик үзлекләре зур зыян күрә. Симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясенең артуы белән, ватык үзәгендәге җепсел өлкәсендәге чокырлар артты, ачык күз яше тегүләре барлыкка килде. өслектә.
3-нче рәсемнән үрнәк өслегендә коррозия катламында ачык ярыклар бар, бу матрицага яхшы саклагыч тәэсир итми. PH 3.5 симуляцияләнгән коррозия эремәсендә (рәсем 4e), үрнәк өслеге каты коррозияләнгән, һәм үзәк җепсел мәйданы кечкенә. , Fiberепсел өлкәсенең үзәгендә бик күп тәртипсез күз яшьләре бар. Симуляцияләнгән коррозия эремәсенең pH кыйммәте арту белән, ватык үзәгендәге җепсел зонасында күз яше зонасы кими, чокыр әкренләп кими, чокыр тирәнлеге дә әкренләп кими.
Температура 50 ° C ка күтәрелгәч (4г рәсем), үрнәкнең ватылган ирен кыры иң зуры булды, үзәк җепсел өлкәсендәге чокырлар сизелерлек артты, һәм чокыр тирәнлеге дә артты, кыру ирен кыры белән үрнәк өслеге арасындагы интерфейс артты. Коррозия продуктлары һәм чокырлар артты, бу 3-нче рәсемдә күрсәтелгән субстрат коррозиянең тирәнәю тенденциясен раслады.
Коррозия эремәсенең pH кыйммәте 20MnTiB югары көчле болтларның механик үзлекләренә ниндидер зыян китерәчәк, ләкин эффект әһәмиятле түгел. PH 3.5 коррозия эремәсендә күп санлы флокулент яки энәгә охшаган коррозия продуктлары үрнәк өслегендә таратыла, һәм коррозия катламында ачык коррозия бар, коррозия продуктлары ачык коррозия. сыну микроскопик морфологиясе. Бу шуны күрсәтә: кислота мохитендә үрнәкнең тышкы көч белән деформациягә каршы тору сәләте сизелерлек кими, һәм материалның стресс коррозия тенденциясе дәрәҗәсе сизелерлек арта.
Оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе югары көчле болт үрнәкләренең механик үзлекләренә аз тәэсир итте, ләкин симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсеннән 20 тапкырга артканга, үрнәкләрнең механик үзлекләре сизелерлек бозылды, һәм сыну микроструктурасында ачык коррозия бар иде. чокырлар, икенчел ярыклар һәм күп коррозия продуктлары. Симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясе оригиналь симуляцияләнгән коррозия эремәсе концентрациясенең 20 тапкырга 200 тапкырга артканда, коррозия эремәсе концентрациясенең материалның механик үзлекләренә тәэсире зәгыйфьләнде.
Симуляцияләнгән коррозия температурасы 25 When булганда, 20MnTiB югары көчле болт үрнәкләренең уңдырышлылыгы һәм киеренкелеге коррупцияләнмәгән үрнәкләр белән чагыштырганда күп үзгәрми. Шулай да, 50 ° C симуляцияләнгән коррозия мохите температурасында киеренкелек көче һәм озынлыгы зур булган, ул кисәкнең кысылу дәрәҗәсе стандарт иренгә якын булган. Район. Зурайды, чокыр тирәнлеге артты, коррозия продуктлары һәм коррозия чокырлары артты. Бу температураның синергистик коррозия мохитенең югары көчле болтларның механик үзлекләренә зур йогынты ясавын күрсәтә, бу бүлмә температурасында күренми, ләкин температура 50 ° C ка җиткәч мөһимрәк.
Чунциндагы атмосфера мохитен симуляцияләгән ябык тизләштерелгән коррозия сынавыннан соң, 20MnTiB югары көчле болтларның киеренкелеге, җитештерү көче, озынлыгы һәм башка параметрлары кимеде, һәм ачыктан-ачык стресс зарарлары килеп чыкты. Материал стресс астында булганлыктан, зур коррозия коррозия тизләнешен киметә. тышкы көчләр белән деформациягә каршы торырга, стресс коррозиясен арттырырга.
Ли, Г., Ли, М., Йин, Y. & angзян, С. 34, 100-105 (2001).
Ху, Дж., Зо, Д. & Янг, С.
Катар, Р. & Алтун, Х. SSRT ысулы белән төрле pH шартларында Mg-Al-Zn эретмәләренең стресс коррозия яраклары. Ачык.Химик.17, 972–979 (2019).
Назер, AA һ.б.
Агион, Э. & Лулу, Н.
Чжан, З., Ху, З.
Чен, X., Ма, Дж., Ли, X., Ву, М. & Сонг, Б. Chin.Socialist Party.coros.Pro.39, 477–484 (2019).
Лю, Дж., Чжан, Y. & Янг, С. 00Cr21Ni14Mn5Mo2N стресс коррозия тәртибе.
Лу, С. Күпернең югары көчле болтларын тоткарланган сыну өйрәнүе.jaw.Academic school.rail.science.2, 10369 (2019).
Анания, Б. Кастик эремәләрдә дуплекс тотрыксыз корычларның стресс коррозиясе. Доктораль диссертация, Атланта, Г.А, АКШ: Грузия технология институты 137–8 (2008)
Сунада, С., Масанори, К., Казухико, М. & Сугимото, К.
Merwe, JWVD H2O / CO / CO2 эремәсендә корычның коррозия ярылуына әйләнә-тирә мохит һәм материалларның йогынтысы. Милан.J. Корос.2012, 1-13 (2012).
Ибраһим, М.
Шан, Г., Чи, Л., Songыр, X., Хуанг, X. & Qu, D. Температураның стресс коррозиясенә яраклашуы.
Хан, С. Водород белән эшләнгән берничә көчле корычның ватылу тәртибе тоткарланды (Куньмин Фән һәм Технология Университеты, 2014).
Чжао, Б., Чжан, С. & Чжан, М. GH4080A эретмәсенең стресс коррозия механизмы


Пост вакыты: 17-2022 февраль