Comportamiento de agrietamiento por corrosión bajo tensión de 20MnTiB alto

Scientific Reports volumen 11, Número de artículo: 23894 (2021) Citar este artículo

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El acero 20MnTiB es el material de pernos de alta resistencia más utilizado para puentes de estructuras de acero en China, y su desempeño es de gran importancia para la operación segura de los puentes. Con base en la investigación del entorno atmosférico en Chongqing en los últimos años, en este estudio se diseñó la solución de corrosión para simular el clima húmedo de Chongqing, y se llevó a cabo el experimento de corrosión bajo tensión de pernos de alta resistencia en el clima húmedo simulado de Chongqing. . Se estudiaron los efectos de la temperatura, el pH y la concentración de la solución de corrosión simulada en el comportamiento de corrosión bajo tensión de los pernos de alta resistencia de 20MnTiB.

El acero 20MnTiB es el material de pernos de alta resistencia más utilizado para puentes de estructuras de acero en China, y su desempeño es de gran importancia para la operación segura de los puentes. Li et al.1 probaron las propiedades del acero 20MnTiB comúnmente utilizado para pernos de alta resistencia de grado 10.9 a alta temperatura en el rango de 20–700 °C, y obtuvieron la curva de tensión-deformación, límite elástico, resistencia a la tracción, Young`s módulo, coeficiente de elongación y dilatación. Zhang et al.2, Hu et al.3 etc., analizaron la fractura de pernos de alta resistencia de 20MnTiB utilizados en puentes de acero a través de un examen de composición química, prueba de propiedades mecánicas, examen de microestructura, análisis macro y micro de la superficie del diente roscado y superficie de fractura, y los resultados muestran que la razón principal de la fractura del perno de alta resistencia está relacionada con el defecto de la rosca, que genera una gran concentración de tensión, y tanto la concentración de tensión de la punta de la grieta como la condición de corrosión al aire libre causan la fisuración por corrosión bajo tensión.

Pernos de alta resistencia utilizados en puentes de acero que generalmente reciben servicio en atmósferas húmedas durante mucho tiempo. Factores como la alta humedad, la alta temperatura y el asentamiento y absorción de sustancias nocivas en el medio ambiente son muy fáciles de provocar la corrosión de la estructura de acero. La corrosión conducirá a la pérdida de la sección de los pernos de alta resistencia, producirá muchos defectos y grietas. Y estos defectos y grietas continuarán expandiéndose, para reducir la vida útil de los pernos de alta resistencia e incluso provocar su fractura. Hasta el momento hay muchas investigaciones sobre la influencia de la corrosión ambiental en las propiedades de corrosión bajo tensión de los materiales. Catar et al.4 estudiaron el comportamiento de corrosión bajo tensión de aleaciones de magnesio con diferentes contenidos de aluminio en ambientes ácidos, alcalinos y neutros mediante ensayo de velocidad de deformación lenta (SSRT). Abdel et al.5 estudiaron el comportamiento electroquímico y de agrietamiento por corrosión bajo tensión de la aleación Cu10Ni en una solución de NaCl al 3,5% en presencia de diferentes concentraciones de iones de sulfuro. Aghion et al.6 evaluaron el rendimiento frente a la corrosión de la aleación de magnesio de fundición a presión MRI230D en una solución de NaCl al 3,5 % mediante una prueba de inmersión, una prueba de niebla salina, un análisis de polarización potenciodinámica y SSRT. Zhang et al.7 estudiaron el comportamiento de corrosión bajo tensión del acero martensítico 9Cr por medio de SSRT y tecnología de prueba electroquímica tradicional, y obtuvieron la regla de influencia del ion cloruro en el comportamiento de corrosión estática del acero martensítico a temperatura ambiente. Chen et al.8 estudiaron el comportamiento de corrosión bajo tensión y el mecanismo de agrietamiento del acero X70 en la solución simulada de lodo marino que contenía SRB a diferentes temperaturas mediante SSRT. Liu et al.9 estudiaron el efecto de la temperatura y la velocidad de deformación por tracción en la resistencia a la corrosión bajo tensión del agua de mar del acero inoxidable austenítico 00Cr21Ni14Mn5Mo2N por medio de SSRT. Los resultados mostraron que la temperatura en el rango de 35 a 65 °C no tuvo un efecto significativo en el comportamiento de corrosión bajo tensión del acero inoxidable. Lu et al.10 evaluaron la sensibilidad a la fractura retardada de muestras con diferentes grados de resistencia a la tracción mediante el ensayo de fractura retardada a carga constante y SSRT. Se sugiere que la resistencia a la tracción de los pernos de alta resistencia de acero 20MnTiB y acero 35VB se controle a 1040–1190 mpa. Sin embargo, la mayoría de estos estudios consisten básicamente en usar una solución simple de NaCl al 3,5 % para simular el entorno de corrosión, mientras que el entorno de servicio real de los pernos de alta resistencia es más complejo y hay muchos factores que influyen, como el valor de pH de la solución, la temperatura, la concentración del medio de corrosión, etc. Ananya et al.11 estudiaron el efecto de los parámetros ambientales y el material en el medio de corrosión sobre la corrosión y el agrietamiento por corrosión bajo tensión del acero inoxidable dúplex. Sunada et al.12 llevaron a cabo el ensayo de fisuración por corrosión bajo tensión del acero SUS304 a temperatura ambiente en una solución acuosa que contenía H2SO4 (0–5,5 kmol/m−3) y NaCl (0–4,5 kmol/m−3). Y se estudió el efecto de H2SO4 y NaCl en el tipo de corrosión del acero SUS304. Merwe et al.13 estudiaron el efecto de la dirección de laminación, la temperatura, la concentración de CO2/CO, la presión del aire y el tiempo de corrosión en la sensibilidad a la corrosión bajo tensión del acero para recipientes a presión A516 por medio de SSRT. Ibrahim et al.14 utilizaron la solución NS4 como solución de simulación de aguas subterráneas para estudiar el efecto de los parámetros ambientales como la concentración de iones de bicarbonato (HCO), el pH y la temperatura en el agrietamiento por corrosión bajo tensión del acero de tuberías API-X100 después de despegar el revestimiento. Shan et al.15 estudiaron la regla de cambio de la sensibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión del acero inoxidable austenítico 00Cr18Ni10 con temperatura en condiciones medias de agua negra de una planta de hidrógeno de carbón simulada a través de SSRT en diferentes condiciones de temperatura (30–250 °C). Han et al.16 caracterizaron la sensibilidad a la fragilización por hidrógeno de muestras de pernos de alta resistencia mediante el uso de pruebas de fractura retardada con carga constante y SSRT. Zhao17 estudió el efecto del pH, SO42-, Cl-1 en el comportamiento de corrosión bajo tensión de la aleación GH4080A por medio de SSRT. Los resultados mostraron que cuanto menor es el pH, peor es la resistencia a la corrosión bajo tensión de la aleación GH4080A. Tiene una evidente sensibilidad a la corrosión bajo tensión al Cl−1 y no es sensible al medio iónico SO42− a temperatura ambiente. Sin embargo, existen pocos estudios sobre la influencia de la corrosión ambiental en pernos de acero de alta resistencia 20MnTiB.

Para descubrir las razones de la falla de los pernos de alta resistencia utilizados en los puentes, el autor ha llevado a cabo una serie de estudios. Primero, se analizaron las características de distribución espacial y temporal de los pernos de alta resistencia fallados en el puente Chaotianmeng18, luego se analizaron las fallas representativas. Se seleccionaron muestras de pernos de alta resistencia y se discutieron las causas de la falla de estas muestras desde las perspectivas de composición química, micromorfología de fracturas, estructura metalográfica y análisis de propiedades mecánicas19,20. Sobre la base de la investigación del entorno atmosférico en Chongqing en los últimos años, se diseñó la solución de corrosión para simular el clima húmedo de Chongqing. Se llevaron a cabo el experimento de corrosión bajo tensión, el experimento de corrosión electroquímica y el experimento de fatiga por corrosión de pernos de alta resistencia en el clima húmedo simulado de Chongqing. En este estudio, se estudiaron los efectos de la temperatura, el pH y la concentración de la solución de corrosión simulada en el comportamiento de la corrosión bajo tensión de los pernos de alta resistencia de 20MnTiB mediante pruebas de propiedades mecánicas, el análisis macro y micro de la superficie de fractura y los productos de corrosión de la superficie.

Chongqing se encuentra en el suroeste de China y en los tramos superiores del río Yangtze, que pertenece a un clima subtropical monzónico húmedo. La temperatura media anual es de 16 a 18 °C, la humedad relativa media anual es principalmente del 70 al 80 %, las horas de sol anuales son de 1000 a 1400 h y el porcentaje de luz solar es solo del 25 al 35 %.

Según informes relevantes sobre la luz solar y la temperatura ambiente de Chongqing de 2015 a 2018, la temperatura promedio diaria de Chongqing es de 17 °C como mínimo y 23 °C como máximo, y la temperatura máxima del cuerpo del puente Chaotianmen en Chongqing puede alcanzar los 50 °C. °C21,22. Por lo tanto, el nivel de temperatura de la prueba de corrosión bajo tensión se fijó en 25 °C y 50 °C.

El valor de pH de la solución de corrosión simulada determina directamente la cantidad de H+, pero no es simplemente que cuanto más bajo sea el valor de pH, más probable es que ocurra corrosión. Los efectos del valor de pH en los resultados serán diferentes para diferentes materiales y soluciones. Para estudiar mejor el efecto de la solución de corrosión simulada en el rendimiento de la corrosión bajo tensión de los pernos de alta resistencia, el valor de pH del experimento de corrosión bajo tensión se establece en 3,5, 5,5 y 7,5, en combinación con la investigación bibliográfica23 y el rango de pH anual del agua de lluvia de Chongqing de 2010 a 2018.

Cuanto mayor sea la concentración de la solución de corrosión simulada, mayor será el contenido de iones en la solución de corrosión simulada, mayor será el efecto sobre el rendimiento del material. Para estudiar el efecto de la concentración de la solución de corrosión simulada en la corrosión bajo tensión de los pernos de alta resistencia y realizar la prueba de corrosión acelerada en el laboratorio artificial, la concentración de la solución de corrosión simulada se estableció en 4 niveles, sin corrosión, concentración de la solución de corrosión simulada original (1 ×), 20 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (20 ×) y 200 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (200 ×), respectivamente.

El entorno de temperatura de 25 °C, pH de 5,5 y la concentración de la solución de corrosión simulada original es el más cercano al de la condición de servicio real del perno de alta resistencia utilizado en el puente. Sin embargo, para acelerar el proceso de prueba de corrosión, se establecieron como grupo de control de referencia las condiciones experimentales de temperatura de 25 °C, pH de 5,5 y 200 × la concentración de la solución de corrosión simulada original. Cuando se examinan respectivamente los efectos de la temperatura, la concentración o el pH de la solución de corrosión simulada en el rendimiento de corrosión bajo tensión del perno de alta resistencia, otros factores permanecieron sin cambios como el nivel experimental del grupo de control de referencia.

De acuerdo con el breve informe sobre la calidad del ambiente atmosférico emitido por la Oficina Municipal de Ambiente Ecológico de Chongqing en 2010-2018, y en referencia a la composición de la precipitación en Chongqing, informó Zhang24 y otra literatura, la solución de corrosión simulada fue diseñada promoviendo la concentración de SO42− sobre la composición de la precipitación en el área urbana principal de Chongqing en 2017. La composición de la solución de corrosión simulada se muestra en la Tabla 1 a continuación:

La solución de corrosión simulada se preparó con reactivo analítico y agua destilada según el método de equilibrio de concentración de iones químicos. Y el valor de pH de la solución de corrosión simulada se ajustó utilizando el medidor de pH de precisión, la solución de ácido nítrico y la solución de hidróxido de sodio.

Para simular el ambiente de clima húmedo en Chongqing, el probador de niebla salina fue especialmente modificado y diseñado25. Como se muestra en la Fig. 1, hay dos sistemas en este equipo experimental: el sistema de niebla salina y el sistema de luz. El sistema de niebla salina es la función principal de este equipo experimental, que se compone de una parte de control, una parte de pulverización y una parte de inducción. La función de la parte de rociado es bombear rocío de sal hacia la cámara de prueba mediante un compresor de aire. La parte de inducción está compuesta por un elemento de medición de temperatura, que induce la temperatura en la cámara de prueba. La parte de control está compuesta por una microcomputadora, que conecta la parte de pulverización y la parte de inducción, controlando todo el proceso del experimento. El sistema de iluminación está instalado en la cámara de prueba de niebla salina para simular la luz del sol. El sistema de iluminación está compuesto por lámpara de infrarrojos y controlador de tiempo. Al mismo tiempo, se instala un sensor de temperatura en la cámara de prueba de niebla salina para monitorear en tiempo real la temperatura alrededor de la muestra.

Diagrama esquemático del dispositivo de prueba de niebla salina que simula la corrosión atmosférica.

Las muestras de corrosión bajo tensión bajo carga constante se procesaron de acuerdo con la norma NACETM0177-2005 (Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments). Las muestras de corrosión bajo tensión se limpiaron primero con acetona y limpieza mecánica ultrasónica para eliminar el aceite residual, y luego se deshidrataron con alcohol y se secaron en un horno de secado. Luego, las muestras limpias se colocaron en la cámara de prueba del dispositivo de prueba de niebla salina para simular la corrosión en un ambiente de clima húmedo de Chongqing. De acuerdo con la norma NACETM0177-2005 y la norma de prueba de niebla salina GB/T 10,125–2012, el tiempo experimental de corrosión bajo tensión bajo carga constante en este estudio se determinó uniformemente en 168 h. La prueba de tracción de las muestras corroídas bajo diferentes condiciones de corrosión se llevó a cabo en la máquina de prueba de tracción universal MTS-810, y se analizaron las propiedades mecánicas y la morfología de la corrosión por fractura.

En las Figs. 2 y 3 respectivamente.

Macromorfología de muestras de corrosión bajo tensión de pernos de alta resistencia de 20 MnTiB en diferentes entornos de corrosión simulados: (a) sin corrosión; (b) 1 vez; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; g) 50 °C.

Micromorfología de productos de corrosión de pernos de alta resistencia de 20MnTiB en diferentes entornos de corrosión simulados (100 ×): (a) 1 vez; (b) 20 ×; (c) 200 ×; (d) pH 3,5; (e) pH 7,5; (f) 50 °C.

Puede verse en la figura 2a que la superficie de la muestra de perno de alta resistencia sin corrosión muestra un brillo metálico brillante y ningún fenómeno de corrosión evidente. Mientras que bajo la condición de la solución de corrosión simulada original (Fig. 2b), hay productos de corrosión de color sepia y rojo pardusco que cubren parcialmente la superficie de la muestra, y algunas áreas de la superficie aún muestran un brillo metálico obvio, lo que indica que solo algunas áreas de la la superficie de la muestra tiene corrosión por picadura, y la solución de corrosión simulada tiene poco impacto en el rendimiento del material. Pero bajo la condición de 20 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (Fig. 2c), la superficie de la muestra de perno de alta resistencia ha sido completamente cubierta por una gran cantidad de productos de corrosión sepia y una pequeña cantidad de corrosión rojo pardusco. productos, no se encuentra un brillo metálico obvio y hay algunos productos de corrosión de color negro parduzco cerca de la superficie del sustrato. Y bajo la condición de 200 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (Fig. 2d), la superficie de la muestra está completamente cubierta por productos de corrosión sepia, y algunas áreas aparecen productos de corrosión de color negro pardusco.

Con la disminución del valor de pH a 3,5 (Fig. 2e), los productos de corrosión sepia en la superficie de la muestra son los más importantes y algunos productos de corrosión se han desprendido.

La figura 2g muestra que con el aumento de la temperatura a 50 °C, el contenido de productos de corrosión de color rojo pardusco en la superficie de la muestra disminuye drásticamente, mientras que los productos de corrosión de color sepia brillante cubren la superficie de la muestra a gran escala. Las capas de productos de corrosión están relativamente sueltas y algunos productos de color negro parduzco se han desprendido.

Como se muestra en la Fig. 3, en diferentes entornos de corrosión, los productos de corrosión en la superficie de las muestras de corrosión por tensión de pernos de alta resistencia de 20MnTiB están obviamente estratificados, y el espesor de la capa de corrosión aumenta con la concentración de la solución de corrosión simulada. Bajo la condición de la solución de corrosión simulada original (Fig. 3a), los productos de corrosión en la superficie de la muestra se pueden dividir en dos capas: los productos de corrosión en la capa más externa se distribuyen uniformemente, pero aparece una gran cantidad de grietas de tortuga; la capa interna son productos de corrosión de racimo sueltos. Bajo la condición de 20 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (Fig. 3b), la capa de corrosión en la superficie de la muestra se puede dividir en tres capas: la capa más externa está compuesta principalmente por productos de corrosión en racimo dispersos, que son sueltos y porosos y no no tener un buen rendimiento de protección; la capa intermedia es una capa de producto de corrosión uniforme, pero hay grietas evidentes, por lo que los iones corrosivos pueden pasar a través de las grietas y erosionar la matriz; La capa interna es una capa densa de productos de corrosión sin grietas evidentes, que tiene un buen efecto protector sobre la matriz. Bajo la condición de 200 × la concentración de la solución de corrosión simulada original (Fig. 3c), la capa de corrosión en la superficie de la muestra se puede dividir en tres capas: la capa más externa es una capa de producto de corrosión delgada y uniforme; la capa intermedia es principalmente productos de corrosión en forma de pétalo y en forma de lámina; y la capa interna es una capa densa de productos de corrosión sin grietas ni agujeros evidentes, que tiene un buen efecto protector sobre la matriz.

En la Fig. 3d se puede ver que en el entorno de corrosión simulado de pH 3,5, hay una gran cantidad de productos de corrosión acicular o floculante en la superficie de las muestras de pernos de alta resistencia de 20 MnTiB. Se especula que estos productos de corrosión son principalmente γ-FeOOH y una pequeña cantidad de α-FeOOH de distribución escalonada26, y hay grietas obvias en la capa de corrosión.

Se puede ver en la Fig. 3f que cuando la temperatura aumenta a 50 °C, no se encuentra una capa de óxido interna densa obvia en la estructura de la capa de corrosión, lo que indica que hay un espacio entre las capas de corrosión a 50 °C, lo que hace que la matriz no está completamente cubierta por productos de corrosión para proporcionar protección, y se profundiza la tendencia a la corrosión de la matriz.

Las propiedades mecánicas de los pernos de alta resistencia bajo tensión de corrosión bajo carga constante en diferentes entornos de corrosión se muestran en la Tabla 2:

En la Tabla 2 se puede ver que las propiedades mecánicas de las muestras de pernos de alta resistencia de 20MnTiB aún cumplen con los requisitos estándar después de la prueba de corrosión acelerada de ciclo seco y húmedo en diferentes entornos de corrosión simulados, pero se producen algunos daños en comparación con los no corroídos. muestra. Bajo la concentración de la solución de corrosión simulada original, las propiedades mecánicas de la muestra no cambiaron significativamente, pero bajo la concentración de 20x o 200x de la solución simulada, el alargamiento de la muestra disminuyó significativamente. Las propiedades mecánicas fueron similares a 20 × y 200 × la concentración de la solución de corrosión simulada original. Cuando el pH de la solución de corrosión simulada disminuyó a 3,5, la resistencia a la tracción y el alargamiento de la muestra disminuyeron significativamente. Cuando la temperatura sube a 50 °C, la resistencia a la tracción y el alargamiento disminuyen significativamente, y la contracción de la sección está muy cerca del valor estándar.

La morfología de la fractura de muestras de corrosión por tensión de pernos de alta resistencia de 20MnTiB bajo diferentes entornos de corrosión se muestra en la Fig. 4, a su vez, es la macromorfología de la fractura, el área de fibra central de la fractura, la micromorfología de la interfaz entre el cortante borde del labio y la superficie de la muestra.

Morfología de macro y microfractura de una muestra de perno de alta resistencia de 20MnTiB en diferentes entornos de corrosión simulados (500 ×): (a) sin corrosión; (b) 1 vez; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH 3,5; (f) pH 7,5; g) 50 °C.

Se puede ver en la Fig. 4 que la fractura de las muestras de corrosión bajo tensión de pernos de alta resistencia de 20MnTiB en diferentes entornos de corrosión simulados presenta una fractura típica de cono de copa y, en comparación con las muestras sin corrosión (Fig. 4a), el área de fibra El área en el centro de la fractura es relativamente más pequeña y el área del borde de corte es más grande. Esto muestra que después de la corrosión, las propiedades mecánicas del material se dañan obviamente. Con el aumento de la concentración de la solución de corrosión simulada, aumentó el hoyuelo en el área central de la fibra de la fractura y aparecieron hendiduras de desgarro evidentes. Cuando la concentración aumenta a 20 veces la concentración de la solución de corrosión simulada original, hay picaduras de corrosión evidentes en la interfaz entre el borde del labio de corte y la superficie de la muestra, y hay muchos productos de corrosión en la superficie de la muestra. muestra.

Como se deduce en la Fig. 3d que la capa de corrosión en la superficie de la muestra tiene grietas evidentes y no proporciona una buena protección para la matriz, en la solución de corrosión simulada de pH 3,5 (Fig. 4e), la superficie de la muestra está gravemente corroída. y el área central de la fibra es obviamente pequeña, y hay muchas hendiduras de rasgado irregulares en el centro del área de la fibra. Con el aumento del valor de pH de la solución de corrosión simulada, la banda de desgarro del área central de la fibra de la superficie de fractura disminuyó, el hoyuelo disminuyó gradualmente y la profundidad del hoyuelo también disminuyó gradualmente.

Cuando la temperatura aumentó a 50 °C (Fig. 4g), el área del labio de corte de la superficie de fractura de la muestra es la más grande, el hoyuelo en el área central de la fibra aumenta significativamente y la profundidad del hoyuelo también aumenta, y el aumentan los productos de corrosión y las picaduras en la interfaz entre el borde del labio de corte y la superficie de la muestra, lo que confirma la tendencia a profundizar la corrosión de la matriz reflejada en la Fig. 3f.

El valor de pH de la solución de corrosión causará cierto daño a las propiedades mecánicas del perno de alta resistencia de 20MnTiB, pero el efecto no es significativo. En la solución de corrosión de pH 3,5, se distribuye una gran cantidad de productos de corrosión floculantes o aciculares en la superficie de la muestra, y hay grietas evidentes en la capa de corrosión, que no pueden formar una buena protección para la matriz. Y hay hoyos de corrosión significativos y una gran cantidad de productos de corrosión en la micromorfología de la fractura de la muestra. Esto muestra que la capacidad de las muestras para resistir la deformación por fuerza externa disminuye significativamente en el ambiente ácido, y el grado de tendencia a la corrosión por tensión del material aumenta significativamente.

La solución de corrosión simulada original tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas de las muestras de pernos de alta resistencia, pero con el aumento de la concentración de la solución de corrosión simulada a 20 veces la concentración de la solución de corrosión simulada original, las propiedades mecánicas de las muestras obviamente se dañan. , y existen importantes picaduras de corrosión, grietas secundarias y una gran cantidad de productos de corrosión en la micromorfología de la fractura. Cuando la concentración de la solución de corrosión simulada aumenta de 20 a 200 veces la concentración de la solución de corrosión simulada original, se debilita el efecto de la concentración de la solución de corrosión sobre las propiedades mecánicas del material.

El límite elástico y la resistencia a la tracción de las muestras de pernos de alta resistencia de 20MnTiB cambiaron poco en comparación con las muestras no corroídas cuando la temperatura de corrosión simulada fue de 25 °C. Mientras que bajo la temperatura ambiental de corrosión simulada de 50 °C, la resistencia a la tracción y el alargamiento de la muestra disminuyeron significativamente, la contracción de la sección estuvo cerca del valor estándar, el labio de corte de la fractura fue el más grande, el hoyuelo en el área central de la fibra aumentó significativamente y la profundidad del hoyuelo aumentó, y los productos de corrosión y las picaduras de corrosión aumentaron. Esto indicó que el entorno de corrosión sinérgica de la temperatura tuvo un gran impacto en las propiedades mecánicas de los pernos de alta resistencia, lo que no es evidente a temperatura ambiente, pero es más significativo cuando la temperatura alcanza los 50 °C.

Después de la prueba de corrosión acelerada en interiores que simula el entorno atmosférico de Chongqing, la resistencia a la tracción, el límite elástico, el alargamiento y otros parámetros del perno de alta resistencia de 20MnTiB se han reducido y se han producido daños evidentes por estrés. Como el material se encuentra en estado de tensión, se produce una evidente aceleración de la corrosión local. Y debido al efecto integral de la concentración de tensión y el hoyo de corrosión, es fácil causar daños plásticos obvios en pernos de alta resistencia y reducir la capacidad de resistir la deformación por fuerza externa y aumentar la tendencia a la corrosión por tensión.

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Los autores agradecen el apoyo de Chongqing Cheng Tou Road and Bridge Administration Co.Ltd y Chongqing Key Laboratory of Energy and Environment Engineering.

Universidad de Yibin, Yibin, 644000, República Popular China

Lin Chen y Juan Wen

Chongqing Cheng Tou Road and Bridge Administration Co. Ltd, Chongqing, 400060, República Popular de China

Juan Wen, Luyu Zhang, Zheng Li y Chengwu Ming

Escuela de Nuevas Energías y Materiales, Southwest Petroleum University, Chengdu, 610500, República Popular China

Guangwen Li

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LC, JW, LZ y GL escribieron el texto principal del manuscrito. LC y JW modificaron el texto del manuscrito. ZL y CM dieron algunas ideas y métodos. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Juan Wen, Luyu Zhang o Guangwen Li.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Acceso abierto Este artículo tiene una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, el intercambio, la adaptación, la distribución y la reproducción en cualquier medio o formato, siempre que se otorgue el crédito correspondiente al autor o autores originales y a la fuente. proporcionar un enlace a la licencia Creative Commons e indicar si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la regulación legal o excede el uso permitido, deberá obtener el permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Chen, L., Wen, J., Zhang, L. et al. Comportamiento de agrietamiento por corrosión bajo tensión de pernos de alta resistencia de 20MnTiB en simulación de clima húmedo en Chongqing. Informe científico 11, 23894 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-03302-y

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Recibido: 01 junio 2021

Aceptado: 23 de noviembre de 2021

Publicado: 13 diciembre 2021

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-03302-y

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