1. Theoretesch Test an Analyse
Vun der 3Pneuen VentileEchantillon vun der Firma geliwwert, 2 sinn Ventile, an 1 ass e Ventil deen nach net benotzt gouf.Fir A a B ass de Ventil deen net benotzt gouf als gro markéiert.Comprehensive Figure 1. Déi baussenzeg Uewerfläch vum Ventil A ass flaach, d'äusseren Uewerfläch vum Ventil B ass d'Uewerfläch, d'äusseren Uewerfläch vum Ventil C ass d'Uewerfläch, an d'äusseren Uewerfläch vum Ventil C ass d'Uewerfläch.Ventile A a B si mat Korrosiounsprodukter bedeckt.D'Ventil A a B sinn an de Béi geknackt, de baussenzegen Deel vun der Béi ass laanscht de Ventil, de Ventilringmëndung B ass bis zum Enn gekrackt, an de wäisse Pfeil tëscht de gekrackte Flächen op der Uewerfläch vum Ventil A ass markéiert. .Vun uewen sinn d'Rëss iwwerall, d'Rëss sinn déi gréissten, an d'Rëss sinn iwwerall.
Eng Sektioun vun derPneuen VentilA, B, an C Echantillon war aus der béien geschnidden, an der Uewerfläch Morphologie war mat engem ZEISS-SUPRA55 Scannen Elektronen microscope observéiert, an der Mikro-Beräich Zesummesetzung war mat EDS analyséiert.Figur 2 (a) weist d'Mikrostruktur vun der Ventil B Uewerfläch.Et kann gesi ginn datt et vill wäiss an hell Partikelen op der Uewerfläch sinn (mat de wäisse Pfeile an der Figur uginn), an d'EDS Analyse vun de wäisse Partikelen huet en héijen Inhalt vu S. D'Energiespektrumanalyseresultater vun de wäisse Partikelen sinn an der Figur gewisen 2 (b).
Figuren 2 (c) an (e) sinn d'Uewerflächmikrostrukture vum Ventil B. Et kann aus der Figur 2 (c) gesi ginn datt d'Uewerfläch bal ganz vu Korrosiounsprodukter bedeckt ass, an déi korrosiv Elementer vun de Korrosiounsprodukter duerch Energiespektrumanalyse haaptsächlech enthalen S, Cl an O, den Inhalt vun S an eenzelne Positiounen ass méi héich, an d'Energie Spektrum Analyse Resultater sinn an Fig.. 2 (d).Et kann aus der Figur 2(e) gesi ginn datt et Mikro-Rëss laanscht de Ventilring op der Uewerfläch vum Ventil A sinn. komplett vun corrosion Produiten Daach, an der corrosive Elementer och S, Cl an O, ähnlech zu Figur 2 (e).De Grond fir Rëss kann Stress Korrosioun Rëss (SCC) aus der Korrosioun Produit Analyse op der Krunn Uewerfläch sinn.Fig. net corrodéiert.Andeems Dir d'mikroskopesch Morphologie a chemesch Zesummesetzung vun den dräi Ventilflächen vergläicht, gëtt gewisen datt et korrosiv Medien wéi S, O a Cl an der Ëmgéigend sinn.
D'Krack vum Ventil B gouf duerch de Béietest opgemaach, an et gouf festgestallt datt d'Krack net de ganze Querschnitt vum Ventil duerchdréit, op der Säit vum Réckbéi geknackt huet an net op der Säit vis-à-vis vum Réckbéi geknackt huet. vum Ventil.D'visuell Inspektioun vun der Fraktur weist datt d'Faarf vun der Fraktur donkel ass, wat beweist datt d'Fraktur korrodéiert ass, an e puer Deeler vun der Fraktur sinn donkel a Faarf, wat beweist datt d'Korrosioun an dësen Deeler méi eescht ass.D'Fraktur vum Ventil B gouf ënner engem Scannenelektronenmikroskop observéiert, wéi an der Figur 3. Figur 3 (a) weist d'makroskopesch Erscheinung vum Ventil B Fraktur.Et kann gesi ginn datt de baussenzege Fraktur no beim Ventil vu Korrosiounsprodukter bedeckt gouf, wat erëm d'Präsenz vu korrosive Medien an der Ëmgéigend beweist.Laut Energiespektrumanalyse sinn d'chemesch Komponenten vum Korrosiounsprodukt haaptsächlech S, Cl an O, an d'Inhalter vu S an O si relativ héich, wéi an der Fig. 3 (b) gewisen.Beobachtung vun der Frakturfläche gëtt festgestallt datt de Rësswachstumsmuster laanscht d'Kristallart ass.Eng grouss Zuel vu sekundäre Rëss kann och gesi ginn andeems d'Fraktur bei méi héijer Vergréisserung observéiert gëtt, wéi an der Figur 3(c) gewisen.Déi sekundär Rëss si mat wäisse Pfeile an der Figur markéiert.Corrosion Produiten a Rëss Wuesstem Mustere op der Fraktur Uewerfläch weisen erëm d'Charakteristiken vun Stress corrosion Rëss.
D'Fraktur vum Ventil A ass net opgemaach ginn, läscht e Sektioun vum Ventil (inklusiv déi gekrackte Positioun), schleift a poléiert d'axial Sektioun vum Ventil, a benotzt Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 ml) Léisung gouf geätzt, an d'metallographesch Struktur an d'Krackwachstummorphologie goufe mam Zeiss Axio Observer A1m opteschen Mikroskop observéiert.Figure 4 (a) weist d'metallographesch Struktur vum Ventil, déi α + β Dual-Phase Struktur ass, an β ass relativ fein a granulär a verdeelt op der α-Phase Matrix.D'Rëss Ausbreedung Mustere op der circumferential Rëss sinn an der Figur 4 (a), (b) gewisen.Zënter datt d'Rëssfläche mat Korrosiounsprodukter gefüllt sinn, ass de Spalt tëscht den zwou Rëssflächen breet, an et ass schwéier d'Rëss Ausbreedungsmuster z'ënnerscheeden.bifurcation Phänomen.Vill sekundär Rëss (mat wäisse Pfeile an der Figur markéiert) goufen och op dëser primärer Rëss beobachtet, gesinn Fig.. 4 (c), an dës sekundär Rëss propagéiert laanscht de Kär.D'etched Krunn Prouf war vun SEM observéiert, an et gouf fonnt, datt et vill Mikro-Rëss an anere Positiounen parallel zu der Haaptrei knacken goufen.Dës Mikro-Rëss entstanen aus der Uewerfläch an erweidert op d'Innere vum Ventil.D'Rëss haten Bifurcatioun a laanscht de Kär verlängert, gesinn Figur 4 (c), (d).D'Ëmfeld an d'Spannungszoustand vun dëse Mikroknacken si bal d'selwecht wéi déi vun der Haaptkrack, sou datt et kann ofgeleent ginn datt d'Verbreedungsform vun der Haaptkran och intergranulär ass, wat och duerch d'Frakturobservatioun vum Ventil B bestätegt gëtt. d'Rëss weist erëm d'Charakteristiken vun Stress corrosion Rëss vum Krunn.
2. Analyse an Diskussioun
Zesummefaassend kann et ofgeleent ginn datt de Schued vum Ventil duerch Stresskorrosiounsrëss verursaacht gëtt duerch SO2.Stress corrosion Rëss allgemeng muss dräi Konditiounen erfëllen: (1) Material sensibel ze Stress corrosion;(2) ätzend Medium sensibel fir Kupferlegierungen;(3) bestëmmte Stress Konditiounen.
Et gëtt allgemeng ugeholl datt reng Metaller net vu Stresskorrosioun leiden, an all Legierungen sinn ufälleg fir Stresskorrosioun a verschiddene Grad.Fir Messingmaterialien gëtt et allgemeng ugeholl datt d'Dual-Phase Struktur méi héich Stresskorrosiounsempfindlechkeet huet wéi d'Eenphase Struktur.Et gouf an der Literatur gemellt datt wann den Zn Inhalt am Messingmaterial méi wéi 20% ass, et eng méi héich Stresskorrosiounsempfindlechkeet huet, a wat méi héich den Zn Inhalt ass, wat méi héich ass d'Stresskorrosiounsempfindlechkeet.D'metallographic Struktur vun der Gas nozzle an dësem Fall ass eng α + β Dual-Phas Legierung, an den Zn Inhalt ass ongeféier 35%, wäit iwwer 20%, sou huet et eng héich Stress corrosion Empfindlechkeet an entsprécht de Material Bedéngungen fir Stress néideg corrosion Rëss.
Fir Messingmaterialien, wann d'Stressrelief-annealing net no der kaler Aarbechtsdeformatioun duerchgefouert gëtt, wäert d'Stresskorrosioun ënner gëeegente Stressbedéngungen a korrosive Ëmfeld optrieden.De Stress, deen Spannungskorrosiounsrëss verursaacht, ass allgemeng lokal Spannspannung, wat Stress oder Reschtstress ugewannt ka ginn.Nodeems de Camion Reifen opgeblosen ass, gëtt d'Spannungsspannung laanscht d'axial Richtung vun der Loftdüse generéiert wéinst dem héijen Drock am Pneu, wat ëmfaassend Rëss an der Loftdüse verursaacht.De Spannspann, deen duerch den internen Drock vum Pneu verursaacht gëtt, kann einfach no σ=p R/2t berechent ginn (wou p den internen Drock vum Pneu ass, R den bannenzegen Duerchmiesser vum Ventil ass, an t d'Mauerdicke vun de Ventil).Wéi och ëmmer, am Allgemengen ass de Spannspannung, deen duerch den internen Drock vum Pneu generéiert gëtt, net ze grouss, an den Effekt vum Reschtstress sollt berücksichtegt ginn.D'Knacken Positiounen vun de Gas nozzles sinn all op der Récksäit, an et ass evident, datt de Reschtoffall Deformatioun op der Récksäit grouss ass, an et gëtt e Reschtoffall tensile Stress.Tatsächlech, a ville praktesche Kupferlegierungskomponenten, gëtt Stresskorrosiounsrëss selten duerch Designstress verursaacht, an déi meescht vun hinnen ginn duerch Reschtspannungen verursaacht déi net gesinn an ignoréiert ginn.An dësem Fall, am Réckbéi vum Ventil, ass d'Richtung vum Spannspannung, deen duerch den internen Drock vum Pneu generéiert gëtt, konsequent mat der Richtung vum Reschtspannung, an d'Superposition vun dësen zwee Spannungen bitt de Stressbedingung fir den SCC. .
3. Conclusioun a Virschléi
Conclusioun:
D'Knacken vun derPneuen Ventilass haaptsächlech duerch Stress Korrosioun Rëss verursaacht duerch SO2 verursaacht.
Virschlag
(1) Spuer d'Quell vun der corrosive mëttel- an der Ëmwelt ronderëm dePneuen Ventil, a probéiert den direkten Kontakt mat dem Ëmgéigend korrosive Medium ze vermeiden.Zum Beispill kann eng Schicht vun der Anti-Korrosiounsbeschichtung op d'Uewerfläch vum Ventil applizéiert ginn.
(2) De Reschtspannspannungsspannung vu Kälteaarbecht kann duerch entspriechend Prozesser eliminéiert ginn, sou wéi d'Stressrelief-annealing nom Biegen.
Post Zäit: Sep-23-2022