1. Teorinis testas ir analizė
Iš 3padangų vožtuvaiįmonės pateikti pavyzdžiai, 2 yra vožtuvai, 1 - vožtuvas, kuris dar nenaudotas. A ir B vožtuvas, kuris nebuvo naudojamas, pažymėtas kaip pilkas. Išsamus 1 paveikslas. Vožtuvo A išorinis paviršius yra negilus, vožtuvo B išorinis paviršius yra paviršius, vožtuvo C išorinis paviršius yra paviršius, o vožtuvo C išorinis paviršius yra paviršius. Vožtuvai A ir B yra padengti korozijos produktais. Vožtuvas A ir B yra įtrūkę ties posūkiais, išorinė posūkio dalis yra išilgai vožtuvo, vožtuvo žiedo anga B įskilusi link galo ir pažymėta balta rodyklė tarp įtrūkusių paviršių vožtuvo A paviršiuje. . Iš to, kas išdėstyta aukščiau, įtrūkimai yra visur, įtrūkimai yra didžiausi, o įtrūkimai yra visur.
Skyrius išpadangos vožtuvasA, B ir C mėginiai buvo iškirpti iš lenkimo, o paviršiaus morfologija buvo stebima skenuojančiu elektroniniu mikroskopu ZEISS-SUPRA55, o mikro ploto sudėtis buvo analizuojama naudojant EDS. 2 paveiksle (a) parodyta vožtuvo B paviršiaus mikrostruktūra. Matyti, kad paviršiuje yra daug baltų ir ryškių dalelių (paveiksle rodomos baltomis rodyklėmis), o baltųjų dalelių EDS analizė turi didelį S kiekį. Baltųjų dalelių energijos spektro analizės rezultatai parodytos 2 paveiksle (b).
2 (c) ir (e) paveiksluose pavaizduotos vožtuvo B paviršiaus mikrostruktūros. Iš 2 (c) paveikslo matyti, kad paviršius beveik visiškai padengtas korozijos produktais, o korozijos produktų korozijos elementai – pagal energijos spektro analizę. daugiausia apima S, Cl ir O, S kiekis atskirose padėtyse yra didesnis, o energijos spektro analizės rezultatai parodyti 2(d) pav. Iš 2(e) paveikslo matyti, kad vožtuvo A paviršiuje išilgai vožtuvo žiedo yra mikro įtrūkimų. 2(f) ir (g) paveiksluose parodytos vožtuvo C paviršiaus mikromorfologijos, paviršius taip pat yra visiškai padengtas korozijos produktais, o koroziniai elementai taip pat apima S, Cl ir O, panašiai kaip 2 paveiksle (e). Įtrūkimų priežastis gali būti įtempių korozijos įtrūkimai (SCC) iš korozijos produkto analizės vožtuvo paviršiuje. 2(h) pav. taip pat parodyta vožtuvo C paviršiaus mikrostruktūra. Matyti, kad paviršius yra gana švarus, o EDS analizuoto paviršiaus cheminė sudėtis yra panaši į vario lydinio, o tai rodo, kad vožtuvas yra nesurūdijęs. Palyginus trijų vožtuvų paviršių mikroskopinę morfologiją ir cheminę sudėtį, parodyta, kad supančioje aplinkoje yra korozinių terpių, tokių kaip S, O ir Cl.
Atliekant lenkimo bandymą buvo atidarytas vožtuvo B įtrūkimas ir nustatyta, kad plyšys neprasiskverbė per visą vožtuvo skerspjūvį, įtrūko atbulinės eigos pusėje ir neįtrūko priešingoje pusėje. vožtuvo. Vizualiai apžiūrėjus lūžį matyti, kad lūžio spalva tamsi, o tai rodo, kad lūžis yra aprūdijęs, o kai kurios lūžio dalys tamsios spalvos, kas rodo, kad šiose vietose korozija yra rimtesnė. Vožtuvo B lūžis buvo stebimas skenuojančiu elektroniniu mikroskopu, kaip parodyta 3 paveiksle. 3 paveiksle (a) parodyta makroskopinė vožtuvo B lūžio išvaizda. Matyti, kad prie vožtuvo esantis išorinis lūžis buvo padengtas korozijos produktais, tai vėlgi rodo korozinių terpių buvimą supančioje aplinkoje. Remiantis energijos spektro analize, korozijos produkto cheminiai komponentai daugiausia yra S, Cl ir O, o S ir O kiekis yra palyginti didelis, kaip parodyta 3 pav. (b). Stebint lūžio paviršių, nustatyta, kad įtrūkimų augimo modelis yra išilgai kristalo tipo. Daug antrinių įtrūkimų taip pat galima pamatyti stebint lūžį didesniu padidinimu, kaip parodyta 3 paveiksle (c). Antriniai įtrūkimai paveikslėlyje pažymėti baltomis rodyklėmis. Korozijos produktai ir įtrūkimų augimo modeliai lūžio paviršiuje vėl parodo įtempių korozijos įtrūkimų ypatybes.
Vožtuvo A lūžis nebuvo atidarytas, pašalinkite vožtuvo dalį (įskaitant įtrūkusią padėtį), šlifuokite ir nupoliruokite ašinę vožtuvo dalį ir naudokite Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 ml) + C2H5OH ( 100 ml) tirpalas buvo išgraviruotas, o metalografinė struktūra ir įtrūkimų augimo morfologija buvo stebima Zeiss Axio Observer A1m optiniu mikroskopu. 4 paveiksle (a) parodyta vožtuvo metalografinė struktūra, kuri yra α + β dviejų fazių struktūra, o β yra gana smulkus ir granuliuotas bei paskirstytas α fazės matricoje. Plyšių plitimo schemos aplinkinių plyšių vietose parodytos 4 paveiksle (a), (b). Kadangi plyšių paviršiai užpildyti korozijos produktais, tarpas tarp dviejų plyšių paviršių yra platus, todėl sunku atskirti plyšių plitimo būdus. bifurkacijos reiškinys. Šiame pirminiame plyšyje taip pat buvo pastebėta daug antrinių įtrūkimų (paveikslėlyje pažymėtų baltomis rodyklėmis), žr. 4 pav. (c), ir šie antriniai įtrūkimai išplito išilgai grūdų. Išgraviruotas vožtuvo pavyzdys buvo pastebėtas SEM ir nustatyta, kad kitose lygiagrečiose pagrindiniam įtrūkimui yra daug mikro įtrūkimų. Šie mikro įtrūkimai atsirado iš paviršiaus ir išsiplėtė į vožtuvo vidų. Įtrūkimai buvo išsišakoję ir išsiplėtę išilgai grūdelių, žr. 4 paveikslą (c), (d). Šių mikroplyšių aplinka ir įtempių būsena yra beveik tokia pati kaip ir pagrindinio įtrūkimo, todėl galima daryti išvadą, kad pagrindinio plyšio plitimo forma taip pat yra tarpkristalinė, o tai patvirtina ir vožtuvo B lūžių stebėjimas. Bifurkacijos reiškinys įtrūkimas vėl parodo vožtuvo įtempių korozijos įtrūkimų charakteristikas.
2. Analizė ir diskusija
Apibendrinant galima daryti išvadą, kad vožtuvo pažeidimą sukelia įtempių korozijos įtrūkimai, kuriuos sukelia SO2. Įtempių korozijos įtrūkimai paprastai turi atitikti tris sąlygas: (1) medžiagų, jautrių įtempių korozijai; (2) vario lydiniams jautri korozinė terpė; (3) tam tikros streso sąlygos.
Paprastai manoma, kad gryni metalai nepatiria įtempių korozijos, o visi lydiniai yra jautrūs įvairaus laipsnio įtempių korozijai. Kalbant apie žalvario medžiagas, paprastai manoma, kad dvifazė struktūra turi didesnį atsparumą korozijai nei vienfazė struktūra. Literatūroje rašoma, kad kai Zn kiekis žalvario medžiagoje viršija 20 %, jos jautrumas korozijai įtempiams yra didesnis, o kuo didesnis Zn kiekis, tuo didesnis jautrumas korozijai įtempiams. Dujų purkštuko metalografinė struktūra šiuo atveju yra α+β dvifazis lydinys, o Zn kiekis yra apie 35%, gerokai viršija 20%, todėl pasižymi dideliu atsparumu korozijai ir atitinka medžiagų sąlygas, reikalingas įtempimui. korozijos įtrūkimai.
Jei žalvario medžiagoms po šaltojo darbo deformacijos neatliekamas įtempių mažinimo atkaitinimas, tinkamomis įtempimo sąlygomis ir korozinėje aplinkoje atsiras įtempių korozija. Įtempis, sukeliantis įtempių korozijos įtrūkimus, paprastai yra vietinis tempimo įtempis, kuris gali būti taikomas įtempis arba liekamasis įtempis. Pripūtus sunkvežimio padangą, dėl didelio slėgio padangoje išilgai oro antgalio ašinės krypties susidarys tempiamasis įtempis, dėl kurio oro antgalis įtrūks. Tempimo įtempis, kurį sukelia vidinis padangos slėgis, gali būti tiesiog apskaičiuojamas pagal σ=p R/2t (kur p – padangos vidinis slėgis, R – vidinis vožtuvo skersmuo, t – sienelės storis vožtuvas). Tačiau apskritai tempimo įtempis, kurį sukelia vidinis padangos slėgis, nėra per didelis, todėl reikėtų atsižvelgti į liekamojo įtempio poveikį. Dujų purkštukų įtrūkimų padėtys yra ties lenkimu, ir akivaizdu, kad liekamoji deformacija ties lenkimu yra didelė ir ten yra liekamasis tempimo įtempis. Tiesą sakant, daugelyje praktinių vario lydinio komponentų įtempių korozijos įtrūkimus retai sukelia projektiniai įtempiai, o daugumą jų sukelia liekamieji įtempiai, kurie nėra matomi ir ignoruojami. Šiuo atveju vožtuvo užpakaliniame posūkyje tempimo įtempio, kurį sukuria vidinis padangos slėgis, kryptis atitinka liekamojo įtempio kryptį, o šių dviejų įtempių superpozicija suteikia SCC įtempių sąlygą. .
3. Išvada ir pasiūlymai
Išvada:
Įtrūkimaspadangos vožtuvasdaugiausia sukelia įtempių korozijos įtrūkimai, kuriuos sukelia SO2.
Pasiūlymas
(1) Atsekite ėsdinančios terpės šaltinį aplinkoje aplinkpadangos vožtuvasir stenkitės vengti tiesioginio kontakto su supančia ėsdinančia terpe. Pavyzdžiui, vožtuvo paviršių galima užtepti antikorozinės dangos sluoksniu.
(2) Šalto apdirbimo liekamasis tempiamasis įtempis gali būti pašalintas atitinkamais procesais, pvz., atkaitinimu po lenkimo.
Paskelbimo laikas: 2022-09-23