1. Bóklegt próf og greining
Af þeim 3dekkjaventlarsýni frá fyrirtækinu, 2 eru lokar og 1 er loki sem hefur ekki verið notaður ennþá.Fyrir A og B er loki sem ekki hefur verið notaður merktur sem grár.Alhliða mynd 1. Ytra yfirborð loka A er grunnt, ytra yfirborð loka B er yfirborð, ytra yfirborð loka C er yfirborð og ytra yfirborð loka C er yfirborð.Lokar A og B eru þaktir tæringarvörum.Loki A og B eru sprungnir við beygjurnar, ytri hluti beygjunnar er meðfram lokanum, ventilhringurinn B er sprunginn í átt að endanum og hvíta örin á milli sprunguflatanna á yfirborði lokans A er merkt. .Af ofangreindu eru sprungurnar alls staðar, sprungurnar stærstu og sprungurnar alls staðar.
Hluti afdekkjaventillA, B og C sýni voru skorin úr beygjunni og yfirborðsformgerð var mæld með ZEISS-SUPRA55 skanna rafeindasmásjá og samsetning örsvæða var greind með EDS.Mynd 2 (a) sýnir örbyggingu loka B yfirborðsins.Það má sjá að það eru margar hvítar og bjartar agnir á yfirborðinu (gefin til kynna með hvítum örvum á myndinni), og EDS greining hvítu agnanna hefur hátt innihald af S. Niðurstöður orkurófsgreiningar hvítu agnanna. eru sýndar á mynd 2(b).
Myndir 2 (c) og (e) eru yfirborðsörbyggingar loka B. Það má sjá á mynd 2 (c) að yfirborðið er nánast alfarið þakið tæringarefnum og ætandi þættir tæringarafurðanna með orkurófsgreiningu innihalda aðallega S, Cl og O, innihald S í einstökum stöðum er hærra og niðurstöður orkurófsgreiningar eru sýndar á mynd 2(d).Það má sjá á mynd 2(e) að það eru örsprungur meðfram lokahringnum á yfirborði loku A. Myndir 2(f) og (g) eru yfirborðsörform loku C, yfirborðið er einnig algjörlega þakið tæringarvörum og ætandi þættirnir innihalda einnig S, Cl og O, svipað og mynd 2(e).Ástæða sprungunnar getur verið streitutæringarsprunga (SCC) frá tæringarvörugreiningu á yfirborði lokans.Mynd 2(h) er einnig yfirborðsörbygging loka C. Það má sjá að yfirborðið er tiltölulega hreint og efnasamsetning yfirborðsins sem greint er með EDS er svipuð og koparblendisins, sem gefur til kynna að lokinn sé ekki tærð.Með því að bera saman smásæja formgerð og efnasamsetningu lokaflatanna þriggja er sýnt fram á að ætandi miðlar eins og S, O og Cl eru í umhverfinu í kring.
Sprungan á ventil B var opnuð í gegnum beygjuprófið og kom í ljós að sprungan fór ekki í gegnum allt þversnið ventilsins, sprungur á hlið bakbeygjunnar og sprungur ekki á hliðinni á móti bakbeygjunni. af ventilnum.Sjónræn skoðun á brotinu sýnir að litur brotsins er dökkur sem bendir til þess að brotið hafi verið tært og sumir hlutar brotsins eru dökkir á litinn sem bendir til þess að tæringin sé alvarlegri á þessum slóðum.Brot á loku B sást í rafeindasmásjá eins og sýnt er á mynd 3. Mynd 3 (a) sýnir stórsæja útlit loku B brots.Það má sjá að ytra brotið nálægt lokanum hefur verið þakið tæringarvörum, sem aftur gefur til kynna að ætandi miðlar séu til staðar í umhverfinu í kring.Samkvæmt orkulitrófsgreiningu eru efnafræðilegir þættir tæringarafurðarinnar aðallega S, Cl og O, og innihald S og O er tiltölulega hátt, eins og sýnt er á mynd 3(b).Þegar fylgst er með brotyfirborðinu kemur í ljós að sprunguvaxtarmynstrið er meðfram kristalgerðinni.Einnig má sjá mikinn fjölda aukasprungna með því að fylgjast með brotinu í meiri stækkun, eins og sýnt er á mynd 3(c).Aukasprungurnar eru merktar með hvítum örvum á myndinni.Tæringarvörur og sprunguvaxtarmynstur á brotfletinum sýna aftur einkenni streitutæringar.
Brotið á loka A hefur ekki verið opnað, fjarlægðu hluta af lokanum (þar á meðal sprungna stöðuna), malaðu og pússaðu axial hluta lokans og notaðu Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 ml) + C2H5OH ( 100 ml) lausn var etsuð og málmbygging og formgerð sprunguvaxtar sáust með Zeiss Axio Observer A1m ljóssmásjá.Mynd 4 (a) sýnir málmfræðilega uppbyggingu lokans, sem er α+β tvífasa uppbygging, og β er tiltölulega fínt og kornótt og dreift á α-fasa fylkið.Sprunguútbreiðslumynstrið við ummálssprungurnar eru sýndar á mynd 4(a), (b).Þar sem sprunguyfirborðin eru fyllt með tæringarvörum er bilið á milli sprunguflötanna tveggja breitt og erfitt að greina sprunguútbreiðslumynstrið.bifurcation fyrirbæri.Margar aukasprungur (merktar með hvítum örvum á myndinni) sáust einnig á þessari frumsprungu, sjá mynd 4(c), og breiddust þessar aukasprungur meðfram korninu.Ætað lokusýni var athugað með SEM og kom í ljós að það voru margar örsprungur á öðrum stöðum samsíða aðalsprungunni.Þessar örsprungur komu frá yfirborðinu og stækkuðu inn í lokann.Sprungurnar höfðu tvískiptingu og náðu meðfram korninu, sjá mynd 4 (c), (d).Umhverfi og álagsástand þessara örsprungna er nánast það sama og í aðalsprungunni og því má álykta að útbreiðsluform aðalsprungunnar sé einnig millikornótt, sem einnig er staðfest af brotathugun á loku B. Klofningafyrirbæri sprungan sýnir aftur einkenni streitutæringar á lokanum.
2. Greining og umræða
Til samanburðar má draga þá ályktun að skemmdir á lokanum stafi af sprungu álags tæringar af völdum SO2.Sprunga á streitutæringu þarf almennt að uppfylla þrjú skilyrði: (1) efni sem eru viðkvæm fyrir streitutæringu;(2) ætandi miðill sem er næmur fyrir koparblendi;(3) ákveðin streituskilyrði.
Almennt er talið að hreinir málmar þjáist ekki af streitutæringu og allar málmblöndur eru misjafnlega næmar fyrir streitutæringu.Fyrir koparefni er almennt talið að tvífasa uppbyggingin hafi meiri streitutæringu en einfasa uppbyggingin.Það hefur verið greint frá því í bókmenntum að þegar Zn innihald í koparefni fer yfir 20%, hefur það meiri streitutæringu og því hærra sem Zn innihaldið er, því hærra er streitutæringarnæmi.Málmfræðileg uppbygging gasstútsins í þessu tilfelli er α+β tvífasa álfelgur og Zn innihaldið er um 35%, langt yfir 20%, þannig að það hefur mikla streitutæringarnæmi og uppfyllir efnisskilyrði sem krafist er fyrir streitu. tæringarsprungur.
Fyrir koparefni, ef streitulosunarglæðing er ekki framkvæmd eftir kaldvinnsluaflögun, mun streitutæring eiga sér stað við viðeigandi streituskilyrði og ætandi umhverfi.Álagið sem veldur tæringarsprungum er almennt staðbundið togálag, sem getur verið beitt álagi eða afgangsálagi.Eftir að vörubílsdekkið hefur verið blásið upp mun togstreita myndast meðfram axial stefnu loftstútsins vegna mikils þrýstings í dekkinu, sem veldur sprungum í ummáli loftstútsins.Togspennu sem stafar af innri þrýstingi dekksins er einfaldlega hægt að reikna út í samræmi við σ=p R/2t (þar sem p er innri þrýstingur dekksins, R er innra þvermál ventilsins og t er veggþykkt hjólbarða. lokinn).Hins vegar, almennt, er togálagið sem myndast af innri þrýstingi dekksins ekki of stórt og ætti að íhuga áhrif afgangsstreitu.Sprungustöður gasstútanna eru allir við bakbeygjuna og það er augljóst að aflögunin við bakbeygjuna er mikil og það er eftir af togspennu þar.Reyndar, í mörgum hagnýtum koparblendihlutum, stafar álagstæringarsprungur sjaldan af hönnunarálagi, og flestir þeirra eru af völdum afgangsspennu sem ekki sést og hunsað.Í þessu tilviki, við bakbeygju lokans, er stefna togálagsins sem myndast af innri þrýstingi dekksins í samræmi við stefnu afgangsálagsins og samsetning þessara tveggja álaga veitir streituskilyrði fyrir SCC .
3. Niðurstaða og tillögur
Niðurstaða:
Sprunga ádekkjaventiller aðallega af völdum streitutæringarsprunga af völdum SO2.
Tillaga
(1) Rekja uppruna ætandi miðilsins í umhverfinu umhverfisdekkjaventill, og reyndu að forðast beina snertingu við nærliggjandi ætandi miðil.Til dæmis er hægt að setja lag af tæringarvörn á yfirborð lokans.
(2) Hægt er að útrýma leifar togálags við kaldvinnslu með viðeigandi ferlum, svo sem streitulosun eftir beygju.
Birtingartími: 23. september 2022