1. Теоретик тест һәм анализ
3 нчесеннәншина клапаннарыКомпания тарафыннан бирелгән үрнәкләрдә 2се клапан, ә 1се әлегә кулланылмаган клапан. А һәм В өчен кулланылмаган клапан соры төс белән билгеләнгән. Тулы рәсем 1. А клапанының тышкы өслеге сай, В клапанының тышкы өслеге өслек, С клапанының тышкы өслеге өслек, ә С клапанының тышкы өслеге өслек. А һәм В клапаннары коррозия продуктлары белән капланган. А һәм В клапаннары бөгелү урыннарында ярылган, бөгелүнең тышкы өлеше клапан буйлап урнашкан, В клапан боҗрасы авызы очка таба ярылган, һәм А клапаны өслегендәге ярылган өслекләр арасындагы ак ук билгеләнгән. Югарыда әйтелгәннәрдән күренгәнчә, ярыклар һәркайда, ярыклар иң зуры, һәм ярыклар һәркайда.
Бер өлешешина клапаныА, В һәм С үрнәкләре бөгелү урыныннан киселгән, өслек морфологиясе ZEISS-SUPRA55 сканерлаучы электрон микроскопы белән күзәтелгән, ә микро-мәйдан составы EDS белән анализланган. 2 нче рәсемнең (а) өлешендә В клапаны өслегенең микроструктурасы күрсәтелгән. Өслектә күп ак һәм якты кисәкчәләр барлыгы күренә (рәсемдәге ак уклар белән күрсәтелгән), һәм ак кисәкчәләрнең EDS анализында S күп. Ак кисәкчәләрнең энергия спектры анализы нәтиҗәләре 2(b) рәсемдә күрсәтелгән.
2 нче (c) һәм (e) рәсемнәр - В клапанының өслек микроструктуралары. 2 нче (c) рәсемнән күренгәнчә, өслек тулысынча диярлек коррозия продуктлары белән капланган, һәм энергия спектры анализы буенча коррозия продуктларының коррозик элементлары, нигездә, S, Cl һәм O үз эченә ала, аерым позицияләрдә S күләме югарырак, һәм энергия спектры анализы нәтиҗәләре 2 нче (d) рәсемдә күрсәтелгән. 2 нче (e) рәсемнән күренгәнчә, А клапаны өслегендә клапан боҗрасы буйлап микроярыклар бар. 2 нче (f) һәм (g) рәсемнәр - С клапаны өслек микроморфологияләре, өслек шулай ук тулысынча коррозия продуктлары белән капланган, һәм коррозик элементлар арасында шулай ук S, Cl һәм O бар, 2 нче (e) рәсемдәге кебек. Ярылу сәбәбе клапан өслегендәге коррозия продукты анализыннан алынган стресс коррозиясе ярылуы (SCC) булырга мөмкин. 2(h) рәсемдә шулай ук C клапанының өслек микроструктурасы күрсәтелгән. Өслекнең чагыштырмача чиста булуы, һәм EDS ярдәмендә анализланган өслекнең химик составы бакыр эретмәсе составына охшаш булуы күренә, бу клапанның коррозиягә дучар булмавын күрсәтә. Өч клапан өслегенең микроскопик морфологиясен һәм химик составын чагыштырып караганда, тирә-юнь мохиттә S, O һәм Cl кебек коррозияле мохит барлыгы күрсәтелә.
В клапанының ярыгы бөкләү сынавы аша ачылды, һәм ярыкның клапанның бөтен кисемтәсенә үтеп кермәве, арткы бөкләнеш ягында һәм клапанның арткы бөкләнешенә каршы якта ярылмавы ачыкланды. Сынуны визуаль тикшерү сынуның төсенең караңгы булуын күрсәтә, бу сынуның коррозияләнгәнен күрсәтә, һәм сынуның кайбер өлешләре караңгы төстә, бу коррозиянең бу өлешләрдә җитдирәк булуын күрсәтә. В клапанының ярылуы 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, сканерлаучы электрон микроскоп астында күзәтелде. 3 нче рәсемнең (а) өлешендә В клапаны сынуының макроскопик күренеше күрсәтелгән. Клапан янындагы тышкы ярык коррозия продуктлары белән капланганлыгын күрергә мөмкин, бу янә тирә-юнь мохиттә коррозияле мохит булуын күрсәтә. Энергия спектры анализы буенча, коррозия продуктының химик компонентлары, нигездә, S, Cl һәм O, ә S һәм O эчтәлеге чагыштырмача югары, 3(б) рәсемдә күрсәтелгәнчә. Сыну өслеген күзәткәндә, ярык үсү схемасы кристалл тибында булуы ачыкланды. 3(в) рәсемдә күрсәтелгәнчә, зуррак зурлыкларда ярылуны күзәтеп, күп санлы икенчел ярыкларны да күрергә мөмкин. Рәсемдә икенчел ярыклар ак уклар белән билгеләнгән. Коррозия продуктлары һәм ярылу өслегендәге ярыклар үсү үрнәкләре тагын бер тапкыр стресс коррозиясе ярылуының үзенчәлекләрен күрсәтә.
А клапаны сынуы ачылмаган, клапанның бер өлешен (ярылган урынны да кертеп) алыгыз, клапанның күчәр өлешен ваклагыз һәм ялтыратыгыз, һәм Fe Cl3 (5 г) + HCl (50 мл) + C2H5OH (100 мл) эремәсен кулланыгыз, һәм металлографик структура һәм ярыклар үсеш морфологиясе Zeiss Axio Observer A1m оптик микроскобы белән күзәтелде. 4 нче рәсемнең (а) өлешендә клапанның металлографик структурасы күрсәтелгән, ул α+β ике фазалы структура, һәм β чагыштырмача вак һәм бөртекле һәм α-фаза матрицасында таралган. Әйләнә ярыкларындагы ярыклар таралу үрнәкләре 4(а), (б) рәсемнәрдә күрсәтелгән. Ярык өслекләре коррозия продуктлары белән тулганлыктан, ике ярык өслеге арасындагы ара киң, һәм ярыклар таралу үрнәкләрен аеру авыр. Бифуркация күренеше. Бу беренчел ярыкта күп кенә икенчел ярыклар (рәсемдә ак уклар белән билгеләнгән) да күзәтелгән, 4(в) рәсемне карагыз, һәм бу икенчел ярыклар бөртекләр буенча таралган. SEM ярдәмендә киселгән клапан үрнәге күзәтелде, һәм төп ярыкка параллель башка позицияләрдә дә күп микроярыклар булуы ачыкланды. Бу микроярыклар өслектән барлыкка килгән һәм клапанның эчке ягына кадәр киңәйгән. Ярыклар бифуркацияләнгән һәм бөртекләр буйлап сузылган, 4 нче рәсемнең (в), (г) пунктларын карагыз. Бу микроярыкларның мохите һәм киеренкелек халәте төп ярыкныкы белән диярлек бер үк, шуңа күрә төп ярыкның таралу формасы да гранулаларара дип фаразларга мөмкин, бу В клапанының сыну күзәтүе белән дә раслана. Ярыкның бифуркация күренеше тагын бер тапкыр клапанның киеренке коррозия ярылу үзенчәлекләрен күрсәтә.
2. Анализ һәм фикер алышу
Кыскасы, клапанның зарарлануы SO2 китереп чыгарган стресс коррозиясе ярылуыннан килеп чыга дип фаразларга мөмкин. Стресс коррозиясе ярылу гадәттә өч шартны үтәргә тиеш: (1) стресс коррозиясенә сизгер материаллар; (2) бакыр эретмәләренә сизгер коррозияле мохит; (3) билгеле бер стресс шартлары.
Гомумән алганда, саф металлар стресс коррозиясеннән интегә, һәм барлык эретмәләр дә төрле дәрәҗәдә стресс коррозиясенә бирешүчән дип санала. Латунь материаллары өчен, гадәттә, ике фазалы структура бер фазалы структурага караганда стресс коррозиясенә бирешүчәнлеге югарырак дип санала. Әдәбиятта латунь материалындагы Zn күләме 20% тан артканда, аның стресс коррозиясенә бирешүчәнлеге югарырак булачагы, һәм Zn күләме югарырак булган саен, стресс коррозиясенә бирешүчәнлеге югарырак булуы турында хәбәр ителә. Бу очракта газ форсункасының металлографик структурасы α+β ике фазалы эретмә булып тора, һәм Zn күләме якынча 35% тәшкил итә, бу 20% тан күпкә артып китә, шуңа күрә ул югары стресс коррозиясенә бирешүчәнлеккә ия һәм стресс коррозиясе ярылу өчен кирәкле материал шартларына туры килә.
Латунь материаллары өчен, салкын эшкәртү деформациясеннән соң көчәнешне киметү өчен җылыту башкарылмаса, көчәнеш коррозиясе яраклы көчәнеш шартларында һәм коррозик мохиттә барлыкка киләчәк. Көчәнеш коррозиясе ярылуга китерә торган көчәнеш, гадәттә, җирле тартылу көчәнеше булып тора, аңа көчәнеш яки калдык көчәнеш кагылырга мөмкин. Йөк машинасы шинасына тутырылганнан соң, шинадагы югары басым аркасында һава насадкасының күчәр юнәлеше буенча тартылу көчәнеше барлыкка киләчәк, бу һава насадкасында әйләнә ярылуларга китерәчәк. Шинаның эчке басымы аркасында килеп чыккан тартылу көчәнешен σ=p R/2t формуласы буенча гади генә исәпләп була (монда p - шинаның эчке басымы, R - клапанның эчке диаметры, ә t - клапанның стена калынлыгы). Ләкин, гомумән алганда, шинаның эчке басымы аркасында килеп чыккан тартылу көчәнеше артык зур түгел, һәм калдык көчәнешнең йогынтысын исәпкә алырга кирәк. Газ насадкаларының ярылу урыннары барысы да арткы бөгелүдә, һәм арткы бөгелүдә калдык деформациянең зур булуы һәм анда калдык тартылу көчәнеше булуы ачык. Чынлыкта, күп кенә гамәли бакыр эретмәсе компонентларында, көчәнешле коррозия ярылуы сирәк кенә конструкция көчәнешләре аркасында килеп чыга, һәм аларның күбесе күренмәгән һәм игътибарсыз калдырылган калдык көчәнешләр аркасында килеп чыга. Бу очракта, клапанның арткы бөгелүендә, шинаның эчке басымы белән барлыкка килгән тарту көчәнеше юнәлеше калдык көчәнеш юнәлешенә туры килә, һәм бу ике көчәнешнең суперпозициясе SCC өчен көчәнеш шартын тәэмин итә.
3. Йомгаклау һәм тәкъдимнәр
Йомгаклау:
Ярылушина клапанынигездә, SO2 китереп чыгарган стресс коррозиясе ярылу нәтиҗәсендә барлыкка килә.
Тәкъдим
(1) Коррозик мохитнең чыганагын тирә-юньдәге мохиттә күзәтегезшина клапаны, һәм тирә-юньдәге коррозияле мохит белән турыдан-туры контакттан качарга тырышыгыз. Мәсәлән, клапан өслегенә коррозиягә каршы каплау катламы сөртергә мөмкин.
(2) Салкын эшкәртүдән калган тарту көчәнешен тиешле процесслар белән, мәсәлән, бөкләгәннән соң көчәнешне киметү белән җылыту ярдәмендә бетерергә мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 23 сентябре
