1. सैद्धान्तिक परीक्षण र विश्लेषण
३ कोटायर भल्भकम्पनी द्वारा प्रदान गरिएको नमूनाहरू, 2 भल्भहरू छन्, र 1 एक भल्भ हो जुन अहिलेसम्म प्रयोग गरिएको छैन। A र B को लागि, प्रयोग नगरिएको भल्भलाई खरानीको रूपमा चिन्ह लगाइएको छ। विस्तृत चित्र 1. भल्भ A को बाहिरी सतह उथलपुथल छ, भल्भ B को बाहिरी सतह सतह हो, भल्भ C को बाहिरी सतह सतह हो, र भल्भ C को बाहिरी सतह सतह हो। भल्भ A र B क्षरण उत्पादनहरूले ढाकिएका छन्। भल्भ A र B बेन्डहरूमा क्र्याक गरिएको छ, झुण्डको बाहिरी भाग भल्भको साथमा छ, भल्भको औंठी मुख B अन्त तिर फराकिलो छ, र भल्भ A को सतहमा क्र्याक सतहहरू बीचको सेतो तीर चिन्ह लगाइएको छ। । माथिबाट, दरारहरू जताततै छन्, दरारहरू सबैभन्दा ठूलो छन्, र दरारहरू जताततै छन्।
को एक खण्डटायर भल्भA, B, र C नमूनाहरू झुण्डबाट काटिएको थियो, र सतह आकार विज्ञान ZEISS-SUPRA55 स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपको साथ अवलोकन गरिएको थियो, र माइक्रो-क्षेत्र संरचना EDS सँग विश्लेषण गरिएको थियो। चित्र 2 (a) ले भल्भ B सतहको माइक्रोस्ट्रक्चर देखाउँछ। यो देख्न सकिन्छ कि सतहमा धेरै सेतो र उज्यालो कणहरू छन् (चित्रमा सेतो तीरहरू द्वारा संकेत गरिएको), र सेतो कणहरूको EDS विश्लेषणमा एसको उच्च सामग्री छ। सेतो कणहरूको ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण परिणामहरू। चित्र २(b) मा देखाइएको छ।
चित्र 2 (c) र (e) भल्भ B को सतह माइक्रोस्ट्रक्चरहरू हुन्। यो चित्र 2 (c) बाट देख्न सकिन्छ कि सतह लगभग पूरै क्षरण उत्पादनहरूले ढाकिएको छ, र ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण द्वारा क्षरण उत्पादनहरूको क्षरण तत्वहरू। मुख्यतया S, Cl र O समावेश गर्दछ, व्यक्तिगत स्थानहरूमा S को सामग्री उच्च छ, र ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण परिणामहरू चित्र 2(d) मा देखाइएको छ। चित्र 2(e) बाट भल्भ A को सतहमा भल्भ रिंगको साथमा माइक्रो क्र्याकहरू देख्न सकिन्छ। फिगर 2(f) र (g) भल्भ C को सतह माइक्रो-मोर्फोलजीहरू हुन्, सतह पनि छ। क्षरण उत्पादनहरू द्वारा पूर्ण रूपमा ढाकिएको छ, र क्षरणकारी तत्वहरूले चित्र 2(e) जस्तै S, Cl र O पनि समावेश गर्दछ। क्र्याकिंगको कारण भल्भ सतहमा जंग उत्पादन विश्लेषणबाट तनाव जंग क्र्याकिंग (SCC) हुन सक्छ। Fig. 2(h) भल्भ C को सतह माइक्रोस्ट्रक्चर पनि हो। यो देख्न सकिन्छ कि सतह तुलनात्मक रूपमा सफा छ, र EDS द्वारा विश्लेषण गरिएको सतहको रासायनिक संरचना तामाको मिश्र धातु जस्तै छ, भल्भ हो भनेर संकेत गर्दछ। कुरिएको छैन। तीनवटा भल्भ सतहहरूको माइक्रोस्कोपिक आकार विज्ञान र रासायनिक संरचनाको तुलना गरेर, यो देखाइएको छ कि वरपरको वातावरणमा S, O र Cl जस्ता संक्षारक माध्यमहरू छन्।
भल्भ B को दरार झुकाउने परीक्षण मार्फत खोलिएको थियो, र यो पत्ता लाग्यो कि दरारले भल्भको सम्पूर्ण क्रस-सेक्शनमा प्रवेश गरेन, ब्याकबेन्डको छेउमा क्र्याक भयो, र ब्याकब्यान्डको विपरीत छेउमा क्र्याक भएन। वाल्व को। फ्र्याक्चरको भिजुअल निरीक्षणले फ्र्याक्चरको रङ गाढा भएको देखाउँछ, फ्र्याक्चरको केही भागहरू कालो भएको देखाउँछ, र फ्र्याक्चरको केही भागहरू गाढा रङको छ, जसले यी भागहरूमा क्षय बढी गम्भीर छ भन्ने संकेत गर्छ। भल्भ B को फ्र्याक्चर स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप अन्तर्गत अवलोकन गरिएको थियो, जस्तै चित्र 3 मा देखाइएको छ। चित्र 3 (a) ले भल्भ B फ्र्याक्चरको म्याक्रोस्कोपिक उपस्थिति देखाउँछ। यो देख्न सकिन्छ कि भल्भ नजिकैको बाहिरी फ्र्याक्चर क्षरण उत्पादनहरूले ढाकिएको छ, फेरि वरपरको वातावरणमा संक्षारक मिडियाको उपस्थितिलाई संकेत गर्दछ। ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणका अनुसार, क्षरण उत्पादनका रासायनिक घटकहरू मुख्य रूपमा S, Cl र O हुन्, र S र O को सामग्रीहरू तुलनात्मक रूपमा उच्च छन्, चित्र 3(b) मा देखाइए अनुसार। फ्र्याक्चर सतह अवलोकन गर्दा, यो क्र्याक ग्रोथ ढाँचा क्रिस्टल प्रकारको साथमा रहेको पाइन्छ। चित्र 3(c) मा देखाइए अनुसार, उच्च म्याग्निफिकेसनमा फ्र्याक्चर अवलोकन गरेर ठूलो संख्यामा माध्यमिक दरारहरू पनि देख्न सकिन्छ। दोस्रो दरारहरू चित्रमा सेतो तीरहरूसँग चिन्ह लगाइएको छ। फ्र्याक्चर सतहमा जंग उत्पादनहरू र क्र्याक वृद्धि ढाँचाहरूले फेरि तनाव जंग क्र्याकिंगको विशेषताहरू देखाउँछन्।
भल्भ A को भाँचिएको छैन, भल्भको एउटा खण्ड हटाउनुहोस् (फोटो भएको स्थिति सहित), भल्भको अक्षीय भागलाई पीस र पालिस गर्नुहोस्, र Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 एमएल) समाधान नक्काशी गरिएको थियो, र मेटालोग्राफिक संरचना र दरार वृद्धि आकार विज्ञान Zeiss Axio पर्यवेक्षक A1m अप्टिकल माइक्रोस्कोप संग अवलोकन गरियो। चित्र 4 (a) ले भल्भको मेटालोग्राफिक संरचना देखाउँछ, जुन α+β डुअल-फेज संरचना हो, र β अपेक्षाकृत राम्रो र दानेदार छ र α-फेज म्याट्रिक्समा वितरित छ। परिधिको दरारमा क्र्याक प्रोपेगेशन ढाँचाहरू चित्र 4(a), (b) मा देखाइएको छ। क्र्याक सतहहरू जंग उत्पादनहरूले भरिएको हुनाले, दुई दरार सतहहरू बीचको खाडल फराकिलो छ, र क्र्याक प्रजनन ढाँचाहरू छुट्याउन गाह्रो छ। विभाजन घटना। यस प्राथमिक दरारमा धेरै माध्यमिक दरारहरू (चित्रमा सेतो तीरले चिन्ह लगाइएको) पनि देखिएका थिए, चित्र 4(c) हेर्नुहोस्, र यी माध्यमिक दरारहरू अन्नको छेउमा फैलिएका थिए। Eched भल्भ नमूना SEM द्वारा अवलोकन गरिएको थियो, र यो फेला पर्यो कि मुख्य दरारको समानान्तर अन्य स्थानहरूमा धेरै माइक्रो क्र्याकहरू थिए। यी माइक्रो क्र्याकहरू सतहबाट उत्पन्न भएका र भल्भको भित्री भागमा विस्तारित हुन्छन्। दरारहरू विभाजित थिए र अन्नको साथ विस्तारित थिए, चित्र 4 (c), (d) हेर्नुहोस्। यी माइक्रोक्र्याकहरूको वातावरण र तनाव अवस्था मुख्य क्र्याकको जस्तै हो, त्यसैले यो अनुमान गर्न सकिन्छ कि मुख्य दरारको प्रजनन फारम पनि अन्तर-ग्र्यान्युलर हुन्छ, जुन भल्भ बी को भाँचिएको अवलोकनबाट पनि पुष्टि हुन्छ। क्र्याकले फेरि भल्भको तनाव जंग क्र्याकिंगको विशेषताहरू देखाउँछ।
2. विश्लेषण र छलफल
संक्षेपमा, यो अनुमान गर्न सकिन्छ कि भल्भको क्षति SO2 द्वारा उत्पन्न तनाव जंग क्र्याकिंगको कारणले भएको हो। तनाव जंग क्र्याकिंग सामान्यतया तीन सर्तहरू पूरा गर्न आवश्यक छ: (1) सामग्री तनाव जंग संवेदनशील; (2) संक्षारक मध्यम तामा मिश्र को लागी संवेदनशील; (3) केहि तनाव अवस्थाहरू।
यो सामान्यतया विश्वास गरिन्छ कि शुद्ध धातुहरू तनाव क्षरणबाट पीडित हुँदैनन्, र सबै मिश्र धातुहरू विभिन्न डिग्रीहरूमा तनाव क्षरणको लागि संवेदनशील हुन्छन्। पीतल सामग्रीहरूको लागि, यो सामान्यतया दोहोरो-चरण संरचनामा एकल-चरण संरचना भन्दा उच्च तनाव जंग संवेदनशीलता छ भन्ने विश्वास गरिन्छ। यो साहित्यमा रिपोर्ट गरिएको छ कि जब पीतल सामग्रीमा Zn सामग्री 20% भन्दा बढी हुन्छ, यसमा उच्च तनाव क्षरण संवेदनशीलता हुन्छ, र Zn सामग्री उच्च हुन्छ, तनाव क्षरण संवेदनशीलता उच्च हुन्छ। यस अवस्थामा ग्यास नोजलको मेटालोग्राफिक संरचना α+β डुअल-फेज मिश्र धातु हो, र Zn सामग्री लगभग 35% छ, 20% भन्दा बढी छ, त्यसैले यसमा उच्च तनाव क्षरण संवेदनशीलता छ र तनावको लागि आवश्यक भौतिक अवस्थाहरू पूरा गर्दछ। जंग क्र्याकिंग।
पीतल सामग्रीहरूको लागि, यदि चिसो कार्य विरूपण पछि तनाव राहत annealing प्रदर्शन गरिएन भने, तनाव क्षरण उपयुक्त तनाव अवस्था र संक्षारक वातावरण अन्तर्गत हुनेछ। तनाव जसले तनाव क्षरण क्र्याकिंग निम्त्याउँछ सामान्यतया स्थानीय तन्य तनाव हो, जुन तनाव वा अवशिष्ट तनाव लागू गर्न सकिन्छ। ट्रकको टायर फुलाएपछि, टायरमा उच्च चापको कारणले हावाको नोजलको अक्षीय दिशामा तन्य तनाव उत्पन्न हुनेछ, जसले हावा नोजलमा परिधिको दरार निम्त्याउनेछ। टायरको आन्तरिक दबाबको कारणले हुने तन्य तनावलाई σ=p R/2t (जहाँ p टायरको आन्तरिक दबाब हो, R भल्भको भित्री व्यास हो, र t भित्ताको मोटाई हो) अनुसार गणना गर्न सकिन्छ। वाल्व)। यद्यपि, सामान्यतया, टायरको आन्तरिक दबाबले उत्पन्न हुने तन्य तनाव धेरै ठूलो हुँदैन, र अवशिष्ट तनावको प्रभावलाई विचार गर्नुपर्छ। ग्यास नोजलहरूको क्र्याकिंग स्थितिहरू सबै ब्याकब्यान्डमा हुन्छन्, र यो स्पष्ट छ कि ब्याकबेन्डमा अवशिष्ट विकृति ठूलो छ, र त्यहाँ अवशिष्ट तन्य तनाव छ। वास्तवमा, धेरै व्यावहारिक तामा मिश्र धातु कम्पोनेन्टहरूमा, तनाव जंग क्र्याकिंग विरलै डिजाइन तनावको कारणले गर्दा हुन्छ, र तीमध्ये धेरैजसो अवशिष्ट तनावहरूको कारणले गर्दा देखा पर्दैन र बेवास्ता गरिन्छ। यस अवस्थामा, भल्भको पछाडिको मोडमा, टायरको आन्तरिक दबाबले उत्पन्न हुने तन्य तनावको दिशा अवशिष्ट तनावको दिशासँग मिल्दोजुल्दो छ, र यी दुई तनावहरूको सुपरपोजिसनले SCC को लागि तनाव अवस्था प्रदान गर्दछ। ।
3. निष्कर्ष र सुझावहरू
निष्कर्ष:
को क्र्याकिंगटायर भल्भमुख्यतया SO2 को कारण तनाव जंग क्र्याकिंगको कारणले हुन्छ।
सुझाव
(१) वरपरको वातावरणमा संक्षारक माध्यमको स्रोत ट्रेस गर्नुहोस्टायर भल्भ, र वरपरको संक्षारक माध्यमसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कबाट बच्न प्रयास गर्नुहोस्। उदाहरण को लागी, विरोधी जंग कोटिंग को एक तह वाल्व को सतह मा लागू गर्न सकिन्छ।
(२) चिसो कामको अवशिष्ट तन्य तनावलाई उपयुक्त प्रक्रियाहरूद्वारा हटाउन सकिन्छ, जस्तै झुकिएपछि तनाव राहत एनिलिङ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-23-2022