Comportement de fissuration par corrosion sous contrainte de 20MnTiB élevé

Rapports scientifiques volume 11, Numéro d'article : 23894 (2021) Citer cet article

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L'acier 20MnTiB est le matériau de boulon à haute résistance le plus largement utilisé pour les ponts à structure en acier en Chine, et ses performances sont d'une grande importance pour le fonctionnement sûr des ponts. Sur la base de l'étude de l'environnement atmosphérique à Chongqing ces dernières années, la solution de corrosion pour simuler le climat humide de Chongqing a été conçue dans cette étude, et l'expérience de corrosion sous contrainte de boulons à haute résistance dans le climat humide simulé de Chongqing a été réalisée. Les effets de la température, du pH et de la concentration de la solution de corrosion simulée sur le comportement à la corrosion sous contrainte des boulons à haute résistance 20MnTiB ont été étudiés.

L'acier 20MnTiB est le matériau de boulon à haute résistance le plus largement utilisé pour les ponts à structure en acier en Chine, et ses performances sont d'une grande importance pour le fonctionnement sûr des ponts. Li et al.1 ont testé les propriétés de l'acier 20MnTiB couramment utilisé pour les boulons à haute résistance de grade 10.9 à haute température dans la plage de 20 à 700 °C, et ont obtenu la courbe contrainte-déformation, la limite d'élasticité, la résistance à la traction, le module de Young, l'allongement et le coefficient de dilatation. Zhang et al., Hu et al.

Boulons à haute résistance utilisés dans les ponts en acier généralement entretenus dans une atmosphère humide pendant une longue période. Des facteurs tels que l'humidité élevée, la température élevée et le tassement et l'absorption de substances nocives dans l'environnement sont très faciles à provoquer la corrosion de la structure en acier. La corrosion entraînera une perte de section des boulons à haute résistance, produira de nombreux défauts et fissures. Et ces défauts et fissures continueront à se développer, de manière à réduire la durée de vie des boulons à haute résistance et même à provoquer leur rupture. Jusqu'à présent, il existe de nombreuses recherches sur l'influence de la corrosion environnementale sur les propriétés de corrosion sous contrainte des matériaux. Catar et al.4 ont étudié le comportement à la corrosion sous contrainte d'un alliage de magnésium avec différentes teneurs en aluminium dans un environnement acide, alcalin et neutre par un test de vitesse de déformation lente (SSRT). Abdel et al.5 ont étudié le comportement électrochimique et de fissuration par corrosion sous contrainte de l'alliage Cu10Ni dans une solution de NaCl à 3,5 % en présence de différentes concentrations d'ions sulfure. Aghion et al.6 ont évalué les performances de corrosion de l'alliage de magnésium moulé sous pression MRI230D dans une solution de NaCl à 3,5 % par un test d'immersion, un test de brouillard salin, une analyse de polarisation potentiodynamique et une SSRT. Zhang et al.7 ont étudié le comportement de corrosion sous contrainte de l'acier martensitique 9Cr au moyen de SSRT et de la technologie de test électrochimique traditionnelle, et ont obtenu la règle d'influence de l'ion chlorure sur le comportement de corrosion statique de l'acier martensitique à température ambiante. Chen et al.8 ont étudié le comportement de corrosion sous contrainte et le mécanisme de fissuration de l'acier X70 dans la solution simulée de boue marine contenant du SRB à différentes températures par SSRT. Liu et al.9 ont étudié l'effet de la température et de la vitesse de déformation en traction sur la résistance à la corrosion sous contrainte de l'eau de mer de l'acier inoxydable austénitique 00Cr21Ni14Mn5Mo2N au moyen de SSRT. Les résultats ont montré qu'une température comprise entre 35 et 65 °C n'avait aucun effet significatif sur le comportement à la corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable. Lu et al.10 ont évalué la sensibilité à la rupture retardée d'échantillons avec différents degrés de résistance à la traction par le test de rupture retardée à charge constante et le SSRT. Il est suggéré que la résistance à la traction des boulons à haute résistance en acier 20MnTiB et en acier 35VB soit contrôlée à 1040-1190 mpa. Cependant, la plupart de ces études consistent essentiellement à utiliser une simple solution de NaCl à 3,5 % pour simuler l'environnement de corrosion, tandis que l'environnement de service réel des boulons à haute résistance est plus complexe et qu'il existe de nombreux facteurs d'influence, tels que la valeur du pH de la solution, la température, la concentration du milieu de corrosion, etc. Ananya et al.11 ont étudié l'effet des paramètres environnementaux et du matériau en milieu de corrosion sur la corrosion et la fissuration par corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable duplex. Sunada et al.12 ont réalisé le test de fissuration par corrosion sous contrainte de l'acier SUS304 à température ambiante dans une solution aqueuse contenant du H2SO4 (0–5,5 kmol/m−3) et du NaCl (0–4,5 kmol/m−3). Et l'effet de H2SO4 et NaCl sur le type de corrosion de l'acier SUS304 a été étudié. Merwe et al.13 ont étudié l'effet du sens de laminage, de la température, de la concentration de CO2/CO, de la pression d'air et du temps de corrosion sur la sensibilité à la corrosion sous contrainte de l'acier A516 pour récipients sous pression au moyen de SSRT. Ibrahim et al.14 ont utilisé la solution NS4 comme solution de simulation des eaux souterraines pour étudier l'effet de paramètres environnementaux tels que la concentration en ion bicarbonate (HCO), le pH et la température sur la fissuration par corrosion sous contrainte de l'acier du pipeline API-X100 après le décollement du revêtement. Shan et al.15 ont étudié la règle de changement de la sensibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable austénitique 00Cr18Ni10 avec une température dans des conditions moyennes d'eau noire d'une usine d'hydrogène au charbon simulée via SSRT dans différentes conditions de température (30 à 250 ° C). Han et al.16 ont caractérisé la sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène d'échantillons de boulons à haute résistance en utilisant un test de rupture retardée à charge constante et un SSRT. Zhao17 a étudié l'effet du pH, SO42−, Cl−1 sur le comportement à la corrosion sous contrainte de l'alliage GH4080A au moyen de SSRT. Les résultats ont montré que plus le pH était bas, plus la résistance à la corrosion sous contrainte de l'alliage GH4080A était mauvaise. Il a une sensibilité évidente à la corrosion sous contrainte au Cl−1 et n'est pas sensible au milieu ionique SO42− à température ambiante. Cependant, il existe peu d'études sur l'influence de la corrosion environnementale sur les boulons à haute résistance en acier 20MnTiB.

Pour comprendre les raisons de la défaillance des boulons à haute résistance utilisés dans les ponts, l'auteur a mené une série d'études. Tout d'abord, les caractéristiques de distribution spatiale et temporelle des boulons à haute résistance défaillants du pont de Chaotianmeng ont été analysées18, puis des échantillons représentatifs de boulons à haute résistance défaillants ont été sélectionnés et les causes de la défaillance de ces échantillons ont été discutées du point de vue de la composition chimique, de la micromorphologie des fractures, de la structure métallographique et de l'analyse des propriétés mécaniques19,20. Sur la base de l'étude de l'environnement atmosphérique à Chongqing ces dernières années, la solution de corrosion pour simuler le climat humide de Chongqing a été conçue. L'expérience de corrosion sous contrainte, l'expérience de corrosion électrochimique et l'expérience de fatigue par corrosion des boulons à haute résistance dans le climat humide simulé de Chongqing ont été réalisées. Dans cette étude, les effets de la température, du pH et de la concentration de la solution de corrosion simulée sur le comportement à la corrosion sous contrainte des boulons à haute résistance 20MnTiB ont été étudiés par des tests de propriétés mécaniques, la macro et micro analyse de la surface de rupture et des produits de corrosion de surface.

Chongqing est située dans le sud-ouest de la Chine et dans le cours supérieur du fleuve Yangtze, qui appartient à un climat subtropical humide de mousson. La température moyenne annuelle est de 16 à 18 °C, l'humidité relative moyenne annuelle est généralement de 70 à 80 %, les heures d'ensoleillement annuelles sont de 1 000 à 1 400 h et le pourcentage d'ensoleillement n'est que de 25 à 35 %.

Selon des rapports pertinents sur l'ensoleillement et la température ambiante de Chongqing de 2015 à 2018, la température moyenne quotidienne de Chongqing est de 17 °C au plus bas et de 23 °C au plus haut, et la température maximale du corps du pont Chaotianmen à Chongqing peut atteindre 50 °C21,22. Ainsi, le niveau de température du test de corrosion sous contrainte a été fixé à 25 °C et 50 °C.

La valeur du pH de la solution de corrosion simulée détermine directement la quantité de H+, mais ce n'est pas simplement que plus la valeur du pH est faible, plus la corrosion est susceptible de se produire. Les effets de la valeur du pH sur les résultats seront différents pour différents matériaux et solutions. Afin de mieux étudier l'effet de la solution de corrosion simulée sur les performances de corrosion sous contrainte des boulons à haute résistance, la valeur du pH de l'expérience de corrosion sous contrainte est fixée à 3,5, 5,5 et 7,5, en combinaison avec la recherche documentaire23 et la plage annuelle de pH de l'eau de pluie de Chongqing de 2010 à 2018.

Plus la concentration de la solution de corrosion simulée est élevée, plus la teneur en ions dans la solution de corrosion simulée est élevée, plus l'effet sur les performances du matériau est important. Afin d'étudier l'effet de la concentration de la solution de corrosion simulée sur la corrosion sous contrainte des boulons à haute résistance et de réaliser le test de corrosion accélérée dans le laboratoire artificiel, la concentration de la solution de corrosion simulée a été fixée à 4 niveaux, pas de corrosion, concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (1 ×), 20 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (20 ×) et 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (200 ×), respectivement.

L'environnement de la température de 25 °C, du pH de 5,5 et de la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine est le plus proche de celui de l'état de service réel du boulon à haute résistance utilisé dans le pont. Cependant, pour accélérer le processus de test de corrosion, les conditions expérimentales de température de 25 ° C, pH de 5,5 et 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine ont été définies comme groupe témoin de référence. Lorsque les effets de la température, de la concentration ou du pH de la solution de corrosion simulée sur les performances de corrosion sous contrainte du boulon à haute résistance sont examinés respectivement, d'autres facteurs sont restés inchangés comme le niveau expérimental du groupe témoin de référence.

Selon le bref rapport sur la qualité de l'environnement atmosphérique publié par le Bureau municipal de l'environnement écologique de Chongqing en 2010-2018, et se référant à la composition des précipitations à Chongqing rapportées par Zhang24 et d'autres publications, la solution de corrosion simulée a été conçue en favorisant la concentration de SO42− en fonction de la composition des précipitations dans la principale zone urbaine de Chongqing en 2017. La composition de la solution de corrosion simulée est indiquée dans le tableau 1 ci-dessous :

La solution de corrosion simulée a été préparée avec un réactif analytique et de l'eau distillée selon la méthode de l'équilibre chimique de la concentration des ions. Et la valeur du pH de la solution de corrosion simulée a été ajustée à l'aide du pH-mètre de précision, de la solution d'acide nitrique et de la solution d'hydroxyde de sodium.

Afin de simuler l'environnement climatique humide de Chongqing, le testeur de brouillard salin a été spécialement modifié et conçu25. Comme le montre la figure 1, il existe deux systèmes dans cet équipement expérimental : le système de pulvérisation de sel et le système d'éclairage. Le système de pulvérisation de sel est la fonction principale de cet équipement expérimental, composé d'une partie contrôle, d'une partie pulvérisation et d'une partie induction. La fonction de la partie pulvérisation est de pomper le brouillard salin dans la chambre d'essai par un compresseur d'air. La partie induction est composée d'un élément de mesure de la température, qui induit la température dans la chambre d'essai. La partie de contrôle est composée d'un micro-ordinateur, qui relie la partie de pulvérisation et la partie d'induction, contrôlant l'ensemble du processus d'expérience. Le système d'éclairage est installé dans la chambre d'essai au brouillard salin pour simuler l'ensoleillement. Le système d'éclairage est composé d'une lampe infrarouge et d'un contrôleur de temps. Dans le même temps, un capteur de température est installé dans la chambre d'essai au brouillard salin pour surveiller en temps réel la température autour de l'échantillon.

Schéma de principe d'un dispositif d'essai au brouillard salin simulant la corrosion atmosphérique.

Les échantillons de corrosion sous contrainte sous charge constante ont été traités selon la norme NACETM0177-2005 (Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments). Les échantillons de corrosion sous contrainte ont d'abord été nettoyés par de l'acétone et un nettoyage mécanique par ultrasons pour éliminer l'huile résiduelle, puis déshydratés avec de l'alcool et séchés dans un four de séchage. Ensuite, les échantillons propres ont été placés dans la chambre d'essai du dispositif d'essai au brouillard salin pour simuler la corrosion dans l'environnement climatique humide de Chongqing. Selon la norme NACETM0177-2005 et la norme d'essai au brouillard salin GB/T 10,125–2012, le temps expérimental de corrosion sous contrainte sous charge constante dans cette étude a été uniformément déterminé à 168 h. L'essai de traction des échantillons corrodés dans différentes conditions de corrosion a été effectué sur la machine d'essai de traction universelle MTS-810, et les propriétés mécaniques et la morphologie de la corrosion par rupture ont été analysées.

La macromorphologie et la micromorphologie de la corrosion de surface d'échantillons de corrosion sous contrainte de boulons à haute résistance dans différentes conditions de corrosion sont illustrées sur les Fig. 2 et 3 respectivement.

Macro-morphologie d'échantillons de corrosion sous contrainte de boulons à haute résistance 20MnTiB dans différents environnements de corrosion simulés : (a) non-corrosion ; (b) 1 fois; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH7,5; (g) 50 °C.

Micromorphologie des produits de corrosion des boulons à haute résistance 20MnTiB dans différents environnements de corrosion simulés (100 ×) : (a) 1 fois ; (b) 20 ×; (c) 200 × ; (d) pH3,5; (e) pH7,5; (f) 50 °C.

On peut voir sur la figure 2a que la surface de l'échantillon de boulon à haute résistance sans corrosion présente un éclat métallique brillant et aucun phénomène de corrosion évident. Dans les conditions de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 2b), des produits de corrosion sépia et rouge brunâtre recouvrent partiellement la surface de l'échantillon, et certaines zones de la surface présentent encore un lustre métallique évident, ce qui indique que seules certaines zones de la surface de l'échantillon présentent une corrosion par piqûres et la solution de corrosion simulée a peu d'impact sur les performances du matériau. Mais dans des conditions de 20 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 2c), la surface de l'échantillon de boulon à haute résistance a été complètement recouverte par un grand nombre de produits de corrosion sépia et un petit nombre de produits de corrosion rouge brunâtre, aucun lustre métallique évident n'est trouvé et il y a quelques produits de corrosion noir brunâtre près de la surface du substrat. Et sous la condition de 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 2d), la surface de l'échantillon est complètement recouverte de produits de corrosion sépia et certaines zones apparaissent des produits de corrosion noir brunâtre.

Avec la diminution de la valeur du pH à 3,5 (Fig. 2e), les produits de corrosion sépia à la surface de l'échantillon sont les plus nombreux et certains produits de corrosion se sont décollés.

La figure 2g montre qu'avec l'augmentation de la température à 50 ° C, la teneur en produits de corrosion rouge brunâtre à la surface de l'échantillon diminue fortement, tandis que les produits de corrosion sépia brillants recouvrent la surface de l'échantillon à grande échelle. Les couches de produits de corrosion sont relativement lâches et certains produits noir brunâtre se sont décollés.

Comme le montre la figure 3, dans différents environnements de corrosion, les produits de corrosion à la surface des échantillons de corrosion sous contrainte de boulon à haute résistance 20MnTiB sont évidemment stratifiés et l'épaisseur de la couche de corrosion augmente avec la concentration de la solution de corrosion simulée. Sous l'état de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 3a), les produits de corrosion sur la surface de l'échantillon peuvent être divisés en deux couches : les produits de corrosion sur la couche la plus externe sont uniformément répartis, mais un grand nombre de fissures de tortue apparaissent ; la couche interne est constituée de produits de corrosion en grappes lâches. Sous la condition de 20 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 3b), la couche de corrosion sur la surface de l'échantillon peut être divisée en trois couches : la couche la plus externe est principalement constituée de produits de corrosion en grappe dispersés, qui sont lâches et poreux et n'ont pas de bonnes performances de protection ; la couche intermédiaire est une couche de produit de corrosion uniforme, mais il y a des fissures évidentes, de sorte que les ions corrosifs peuvent traverser les fissures et éroder la matrice ; La couche interne est une couche de produit de corrosion dense sans fissures évidentes, qui a un bon effet protecteur sur la matrice. Sous la condition de 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine (Fig. 3c), la couche de corrosion sur la surface de l'échantillon peut être divisée en trois couches : la couche la plus externe est une couche de produit de corrosion mince et uniforme ; la couche intermédiaire est principalement constituée de produits de corrosion en forme de pétale et en forme de feuille ; et la couche interne est une couche de produit de corrosion dense sans fissures ni trous évidents, qui a un bon effet protecteur sur la matrice.

On peut voir sur la figure 3d que dans l'environnement de corrosion simulé de pH 3,5, il existe un grand nombre de produits de corrosion floculants ou aciculaires à la surface des échantillons de boulons à haute résistance 20MnTiB. On suppose que ces produits de corrosion sont principalement du γ- FeOOH et une petite quantité de α- FeOOH à distribution échelonnée26, et il existe des fissures évidentes dans la couche de corrosion.

On peut voir sur la Fig. 3f que lorsque la température a augmenté à 50 ° C, aucune couche de rouille interne dense évidente n'est trouvée dans la structure de la couche de corrosion, indiquant qu'il existe un espace entre les couches de corrosion à 50 ° C, ce qui rend la matrice pas complètement recouverte de produits de corrosion pour fournir une protection, et la tendance à la corrosion de la matrice est approfondie.

Les propriétés mécaniques des boulons à haute résistance soumis à une corrosion sous contrainte de charge constante dans différents environnements de corrosion sont présentées dans le tableau 2 :

On peut voir dans le tableau 2 que les propriétés mécaniques des échantillons de boulons à haute résistance 20MnTiB répondent toujours aux exigences de la norme après le test de corrosion accélérée par cycle sec et humide dans différents environnements de corrosion simulés, mais certains dommages se produisent par rapport à l'échantillon non corrodé. Sous la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine, les propriétés mécaniques de l'échantillon n'ont pas changé de manière significative, mais sous la concentration de 20 × ou 200 × de la solution simulée, l'allongement de l'échantillon a diminué de manière significative. Les propriétés mécaniques étaient similaires sous 20 × et 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine. Lorsque le pH de la solution de corrosion simulée a diminué à 3,5, la résistance à la traction et l'allongement de l'échantillon ont diminué de manière significative. Lorsque la température monte à 50°C, la résistance à la traction et l'allongement diminuent de manière significative, et le retrait de la section est très proche de la valeur standard.

La morphologie de fracture d'échantillons de corrosion sous contrainte de boulon à haute résistance 20MnTiB dans différents environnements de corrosion est illustrée à la Fig. 4, à son tour est la macro morphologie de la fracture, la zone de fibre centrale de la fracture, la micro morphologie de l'interface entre le bord de la lèvre de cisaillement et la surface de l'échantillon.

Morphologie des macro et microfractures d'un échantillon de boulon à haute résistance 20MnTiB dans différents environnements de corrosion simulés (500 ×): (a) non-corrosion; (b) 1 fois; (c) 20 ×; (d) 200 ×; (e) pH3,5; (f) pH7,5; (g) 50 °C.

On peut voir sur la Fig. 4 que la fracture d'échantillons de corrosion sous contrainte de boulons à haute résistance 20MnTiB dans différents environnements de corrosion simulés présente une fracture de cône de coupe typique, et par rapport aux échantillons sans corrosion (Fig. 4a), la zone de la fibre au centre de la fracture est relativement plus petite et la zone de la lèvre de cisaillement est plus grande. Ceci montre qu'après corrosion, les propriétés mécaniques du matériau sont évidemment dégradées. Avec l'augmentation de la concentration de la solution de corrosion simulée, la fossette dans la zone centrale des fibres de la fracture a augmenté et des fentes de déchirure évidentes sont apparues. Lorsque la concentration augmente à 20 × de la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine, il y a des piqûres de corrosion évidentes à l'interface entre le bord de la lèvre de cisaillement et la surface de l'échantillon, et il y a beaucoup de produits de corrosion à la surface de l'échantillon.

Comme déduit sur la Fig. 3d que la couche de corrosion sur la surface de l'échantillon présente des fissures évidentes et n'offre pas une bonne protection pour la matrice, dans la solution de corrosion simulée de pH 3,5 (Fig. 4e), la surface de l'échantillon est sérieusement corrodée et la zone centrale des fibres est évidemment petite, et il y a beaucoup de fentes de déchirure irrégulières au centre de la zone des fibres. Avec l'augmentation de la valeur du pH de la solution de corrosion simulée, la bande de déchirure de la zone centrale des fibres de la surface de fracture a diminué, la fossette a progressivement diminué et la profondeur de la fossette a également progressivement diminué.

Lorsque la température a augmenté à 50 ° C (Fig. 4g), la surface de la lèvre de cisaillement de la surface de rupture de l'échantillon est la plus grande, la fossette dans la zone centrale de la fibre est considérablement augmentée et la profondeur de la fossette est également augmentée, et les produits de corrosion et les piqûres à l'interface entre le bord de la lèvre de cisaillement et la surface de l'échantillon sont augmentées, ce qui confirme la tendance à l'approfondissement de la corrosion de la matrice illustrée à la Fig. 3f.

La valeur du pH de la solution de corrosion causera certains dommages aux propriétés mécaniques du boulon à haute résistance 20MnTiB, mais l'effet n'est pas significatif. Dans la solution de corrosion de pH 3,5, un grand nombre de produits de corrosion floculants ou aciculaires sont répartis à la surface de l'échantillon, et il existe des fissures évidentes dans la couche de corrosion, qui ne peuvent pas former une bonne protection pour la matrice. Et il existe d'importantes piqûres de corrosion et un grand nombre de produits de corrosion dans la micromorphologie de la fracture de l'échantillon. Cela montre que la capacité des échantillons à résister à la déformation par la force externe diminue de manière significative dans l'environnement acide et que le degré de tendance à la corrosion sous contrainte du matériau augmente de manière significative.

La solution de corrosion simulée d'origine a peu d'effet sur les propriétés mécaniques des échantillons de boulons à haute résistance, mais avec la concentration de la solution de corrosion simulée augmentant à 20 × de la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine, les propriétés mécaniques des échantillons sont évidemment endommagées, et il existe d'importantes piqûres de corrosion, des fissures secondaires et un grand nombre de produits de corrosion dans la micromorphologie de fracture. Lorsque la concentration de la solution de corrosion simulée augmente de 20 à 200 × la concentration de la solution de corrosion simulée d'origine, l'effet de la concentration de la solution de corrosion sur les propriétés mécaniques du matériau est affaibli.

La limite d'élasticité et la résistance à la traction des échantillons de boulons à haute résistance en 20MnTiB ont peu changé par rapport à celles des échantillons non corrodés lorsque la température de corrosion simulée était de 25 °C. Alors que sous la température de l'environnement de corrosion simulée de 50 ° C, la résistance à la traction et l'allongement de l'échantillon ont diminué de manière significative, le retrait de la section était proche de la valeur standard, la lèvre de cisaillement de la fracture était la plus grande, la fossette dans la zone centrale de la fibre a augmenté de manière significative et la profondeur de la fossette a augmenté, et les produits de corrosion et les piqûres de corrosion ont augmenté. Cela indique que l'environnement de corrosion synergique en température a un impact important sur les propriétés mécaniques des boulons à haute résistance, ce qui n'est pas évident à température ambiante, mais plus significatif lorsque la température atteint 50 °C.

Après le test de corrosion accélérée en intérieur simulant l'environnement atmosphérique de Chongqing, la résistance à la traction, la limite d'élasticité, l'allongement et d'autres paramètres du boulon à haute résistance 20MnTiB ont été réduits et des dommages de contrainte évidents se sont produits. Lorsque le matériau est dans un état de contrainte, une accélération locale évidente de la corrosion se produit. Et en raison de l'effet global de la concentration de contraintes et de la fosse de corrosion, il est facile de causer des dommages plastiques évidents au boulon à haute résistance, de réduire la capacité à résister à la déformation par la force externe et d'augmenter la tendance à la corrosion sous contrainte.

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Les auteurs sont reconnaissants du soutien de Chongqing Cheng Tou Road and Bridge Administration Co.Ltd et du Chongqing Key Laboratory of Energy and Environment Engineering.

Université Yibin, Yibin, 644000, République populaire de Chine

Lin Chen et Juan Wen

Chongqing Cheng Tou Road and Bridge Administration Co. Ltd, Chongqing, 400060, République populaire de Chine

Juan Wen, Luyu Zhang, Zheng Li et Chengwu Ming

School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu, 610500, République populaire de Chine

Guangwen Li

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LC, JW, LZ et GL ont rédigé le texte principal du manuscrit. LC et JW ont modifié le texte du manuscrit. ZL et CM ont donné quelques idées et méthodes. Tous les auteurs ont examiné le manuscrit.

Correspondance à Juan Wen, Luyu Zhang ou Guangwen Li.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Chen, L., Wen, J., Zhang, L. et al. Comportement de fissuration par corrosion sous contrainte de boulons à haute résistance 20MnTiB dans une simulation de climat humide à Chongqing. Sci Rep 11, 23894 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-03302-y

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Reçu : 01 juin 2021

Accepté : 23 novembre 2021

Publié: 13 décembre 2021

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

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