1. Nəzəri Test və Təhlil
3-dəntəkər klapanlarışirkət tərəfindən təqdim edilən nümunələr, 2 klapan, 1 isə hələ istifadə olunmamış klapandır. A və B üçün istifadə olunmamış klapan boz rənglə qeyd olunur. Ətraflı Şəkil 1. A klapanının xarici səthi dayaz, B klapanının xarici səthi səth, C klapanının xarici səthi, C klapanının xarici səthi səthdir. A və B klapanları korroziya məhsulları ilə örtülmüşdür. A və B klapan döngələrdə çatlamışdır, döngənin xarici hissəsi klapan boyuncadır, klapan halqasının ağzı B sonuna doğru çatlamışdır və A klapanının səthində çatlamış səthlər arasındakı ağ ox işarələnmişdir. . Yuxarıdakılardan çatlar hər yerdədir, çatlar ən böyükdür və çatlar hər yerdədir.
-nin bir hissəsitəkər klapanıA, B və C nümunələri əyilmə yerindən kəsilmiş və səthin morfologiyası ZEISS-SUPRA55 skan edən elektron mikroskopu ilə müşahidə edilmiş və mikro-sahə tərkibi EDS ilə təhlil edilmişdir. Şəkil 2 (a) klapan B səthinin mikro strukturunu göstərir. Görünür ki, səthdə çoxlu ağ və parlaq hissəciklər var (şəkildə ağ oxlarla göstərilir) və ağ hissəciklərin EDS analizi yüksək S tərkibinə malikdir. Ağ hissəciklərin enerji spektri analizinin nəticələri Şəkil 2(b)-də göstərilmişdir.
Şəkil 2 (c) və (e) B klapanının səth mikrostrukturlarıdır. Şəkil 2 (c)-dən görünür ki, səth demək olar ki, tamamilə korroziya məhsulları ilə, korroziya məhsullarının korroziya elementləri isə enerji spektrinin təhlili ilə örtülmüşdür. əsasən S, Cl və O daxildir, ayrı-ayrı mövqelərdə S məzmunu daha yüksəkdir və enerji spektrinin təhlilinin nəticələri Şəkil 2(d)-də göstərilmişdir. Şəkil 2(e)-dən görünür ki, A klapanının səthində klapan halqası boyunca mikro çatlar var. Şəkil 2(f) və (g) C klapanının səth mikromorfologiyalarıdır, səthi də tamamilə korroziya məhsulları ilə örtülmüşdür və korroziya elementləri də Şəkil 2(e)-yə bənzər S, Cl və O daxildir. Çatlamanın səbəbi klapan səthində korroziya məhsulunun təhlilindən yaranan gərginlik korroziya krekinqi (SCC) ola bilər. Şəkil 2(h) həm də C klapanının səth mikrostrukturudur. Görünür ki, səth nisbətən təmizdir və EDS ilə təhlil edilən səthin kimyəvi tərkibi mis ərintisi ilə oxşardır ki, bu da klapanın korroziyaya uğramayıb. Üç qapaq səthinin mikroskopik morfologiyası və kimyəvi tərkibi müqayisə edilərək, ətraf mühitdə S, O və Cl kimi aşındırıcı mühitlərin olduğu göstərilir.
Bükülmə sınağından B klapanının çatı açılıb və məlum olub ki, çat klapanın bütün en kəsiyini keçməyib, arxa döngənin yan tərəfində çatlamış və arxa əyilmə ilə qarşı tərəfdə çatlamamışdır. klapandan. Sınığa vizual baxış zamanı sınığın rənginin tünd olması sınığın korroziyaya uğradığını, sınığın bəzi hissələrinin isə tünd rəngdə olduğunu göstərir ki, bu da həmin hissələrdə korroziyanın daha ciddi olduğunu göstərir. B qapağının sınığı Şəkil 3-də göstərildiyi kimi skan edən elektron mikroskop altında müşahidə edilmişdir. Şəkil 3 (a) B qapaq sınığının makroskopik görünüşünü göstərir. Görünür ki, klapan yaxınlığındakı xarici qırıq korroziya məhsulları ilə örtülmüşdür və bu, yenidən ətraf mühitdə korroziyaya səbəb olan mühitin mövcudluğunu göstərir. Enerji spektrinin təhlilinə əsasən, korroziya məhsulunun kimyəvi komponentləri əsasən S, Cl və O, S və O-nun tərkibi isə Şəkil 3(b)-də göstərildiyi kimi nisbətən yüksəkdir. Sınıq səthini müşahidə etdikdə, çatların böyümə sxeminin kristal tipi boyunca olduğu aşkar edilir. Şəkil 3(c)-də göstərildiyi kimi daha yüksək böyüdülmələrdə sınığı müşahidə etməklə çoxlu sayda ikinci dərəcəli çatlar da görünə bilər. İkinci dərəcəli çatlar şəkildə ağ oxlarla işarələnmişdir. Sınıq səthində korroziya məhsulları və çatların böyüməsi nümunələri yenidən gərginlikli korroziya krekinqinin xüsusiyyətlərini göstərir.
A klapanının sınığı açılmayıb, klapanın bir hissəsini çıxarın (çatlanmış mövqe də daxil olmaqla), klapanın eksenel hissəsini üyüdün və cilalayın və Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) məhlul həkk olundu və metaloqrafik quruluş və çatların böyüməsi morfologiyası Zeiss Axio Observer A1m optik mikroskopu ilə müşahidə edildi. Şəkil 4 (a) klapanın metalloqrafik strukturunu göstərir ki, bu da α+β ikifazalı quruluşdur, β isə nisbətən incə və dənəvərdir və α-faza matrisi üzərində paylanmışdır. Dairəvi çatlarda çatların yayılması nümunələri Şəkil 4(a), (b)-də göstərilmişdir. Çatların səthləri korroziya məhsulları ilə dolduğu üçün iki çat səthi arasındakı boşluq geniş olur və çatların yayılma nümunələrini ayırd etmək çətindir. bifurkasiya fenomeni. Bu ilkin çatda da çoxlu ikinci dərəcəli çatlar (şəkildə ağ oxlarla işarələnmiş) müşahidə edilmişdir, bax şək. 4(c) və bu ikinci dərəcəli çatlar taxıl boyunca yayılıb. Oyulmuş klapan nümunəsi SEM tərəfindən müşahidə edilmiş və əsas çatla paralel digər mövqelərdə çoxlu mikro çatların olduğu müəyyən edilmişdir. Bu mikro çatlar səthdən yaranmış və klapanın içərisinə doğru genişlənmişdir. Çatların bifurkasiyası olmuşdur və taxıl boyunca uzanmışdır, bax Şəkil 4 (c), (d). Bu mikroçatların mühiti və gərginlik vəziyyəti əsas çatla demək olar ki, eynidir, ona görə də belə qənaətə gəlmək olar ki, əsas çatın yayılma forması həm də qranullararası xarakter daşıyır ki, bu da B klapanının qırılma müşahidəsi ilə təsdiqlənir. Bifurkasiya fenomeni çat yenidən klapanın stress korroziyasının krekinq xüsusiyyətlərini göstərir.
2. Təhlil və Müzakirə
Yekun olaraq belə qənaətə gəlmək olar ki, klapanın zədələnməsi SO2-nin yaratdığı gərginlik korroziyasının krekinqindən qaynaqlanır. Gərginlik korroziyasının krekinqi ümumiyyətlə üç şərtə cavab verməlidir: (1) stres korroziyasına həssas materiallar; (2) mis ərintilərinə həssas olan aşındırıcı mühit; (3) müəyyən stress şərtləri.
Ümumiyyətlə təmiz metalların gərginlik korroziyasından əziyyət çəkmədiyinə inanılır və bütün ərintilər müxtəlif dərəcədə gərginlik korroziyasına həssasdır. Pirinç materiallar üçün, ümumiyyətlə, iki fazalı quruluşun bir fazalı quruluşa nisbətən daha yüksək stres korroziyaya həssaslığına inanılır. Ədəbiyyatda qeyd edilmişdir ki, latun materialında Zn miqdarı 20%-dən çox olduqda onun gərginlik korroziyaya həssaslığı daha yüksək olur və Zn miqdarı nə qədər yüksək olarsa, gərginlik korroziyasına həssaslıq da bir o qədər yüksək olur. Bu vəziyyətdə qaz burnunun metalloqrafik quruluşu iki fazalı α+β ərintidir və Zn tərkibi təxminən 35%, 20% -dən çox, buna görə də yüksək stres korroziyasına həssasdır və gərginlik üçün tələb olunan maddi şərtlərə cavab verir. korroziya krekinti.
Pirinç materialları üçün, soyuq iş deformasiyasından sonra gərginlik aradan qaldırıcı yumşalma aparılmazsa, uyğun gərginlik şəraitində və aşındırıcı mühitlərdə gərginlik korroziyası baş verəcəkdir. Gərginlik korroziyasının çatlamasına səbəb olan gərginlik, ümumiyyətlə, gərginlik və ya qalıq gərginlik tətbiq oluna bilən yerli dartılma gərginliyidir. Yük maşınının təkəri şişirildikdən sonra, təkərdəki yüksək təzyiq səbəbindən hava başlığının ox istiqaməti boyunca dartılma gərginliyi yaranacaq ki, bu da hava başlığında çevrəvi çatlara səbəb olacaq. Təkərin daxili təzyiqindən yaranan dartılma gərginliyi sadəcə olaraq σ=p R/2t-ə görə hesablana bilər (burada p təkərin daxili təzyiqidir, R klapanın daxili diametridir, t isə təkərin divar qalınlığıdır. klapan). Lakin, ümumiyyətlə, təkərin daxili təzyiqindən yaranan dartılma gərginliyi çox böyük deyil və qalıq gərginliyin təsiri nəzərə alınmalıdır. Qaz ucluqlarının çatlama mövqeləri hamısı arxa döngədədir və arxa döngədə qalıq deformasiyanın böyük olduğu və orada qalıq dartılma gərginliyinin olduğu açıq-aydın görünür. Əslində, bir çox praktik mis ərintisi komponentlərində gərginlik korroziyasının krekinqinə nadir hallarda dizayn stressləri səbəb olur və onların əksəriyyəti görünməyən və nəzərə alınmayan qalıq gərginliklərdən qaynaqlanır. Bu halda, klapanın arxa döngəsində təkərin daxili təzyiqindən yaranan dartılma gərginliyinin istiqaməti qalıq gərginliyin istiqamətinə uyğundur və bu iki gərginliyin superpozisiyası SCC üçün gərginlik vəziyyətini təmin edir. .
3. Nəticə və Təkliflər
Nəticə:
nin çatlamasıtəkər klapanıəsasən SO2-nin yaratdığı gərginlik korroziyasının krekinqi nəticəsində yaranır.
Təklif
(1) Ətrafdakı mühitdə aşındırıcı mühitin mənbəyini izləyintəkər klapanı, və ətrafdakı aşındırıcı mühitlə birbaşa təmasdan qaçınmağa çalışın. Məsələn, valfın səthinə antikorroziyaya qarşı örtük tətbiq oluna bilər.
(2) Soyuq işin qalıq dartılma gərginliyi əyilmədən sonra gərginliyin azaldılması kimi müvafiq proseslərlə aradan qaldırıla bilər.
Göndərmə vaxtı: 23 sentyabr 2022-ci il