1. सैद्धांतिक चाचणी आणि विश्लेषण
3 पैकीटायर वाल्व्हकंपनीने दिलेले नमुने, 2 हे व्हॉल्व्ह आहेत आणि 1 असा झडपा आहे जो अद्याप वापरला गेला नाही.A आणि B साठी, वापरला गेलेला वाल्व राखाडी म्हणून चिन्हांकित केला जातो.सर्वसमावेशक आकृती 1. झडप A ची बाह्य पृष्ठभाग उथळ आहे, झडप B ची बाह्य पृष्ठभाग पृष्ठभाग आहे, वाल्व C ची बाह्य पृष्ठभाग पृष्ठभाग आहे आणि वाल्व C ची बाह्य पृष्ठभाग पृष्ठभाग आहे.वाल्व ए आणि बी गंज उत्पादनांनी झाकलेले आहेत.व्हॉल्व्ह A आणि B ला बेंडवर क्रॅक आहेत, बेंडचा बाहेरील भाग वाल्वच्या बाजूने आहे, वाल्वच्या रिंगचे तोंड B च्या टोकाला क्रॅक आहे आणि व्हॉल्व्ह A च्या पृष्ठभागावरील क्रॅक केलेल्या पृष्ठभागांमधील पांढरा बाण चिन्हांकित आहे. .वरून, भेगा सर्वत्र आहेत, तडे सर्वात मोठे आहेत आणि भेगा सर्वत्र आहेत.
चा एक विभागटायर झडपA, B, आणि C नमुने बेंडमधून कापले गेले आणि ZEISS-SUPRA55 स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपसह पृष्ठभागाचे आकारविज्ञान पाहिले गेले आणि EDS सह सूक्ष्म-क्षेत्र रचनाचे विश्लेषण केले गेले.आकृती 2 (a) झडप B पृष्ठभागाची सूक्ष्म रचना दर्शविते.हे पाहिले जाऊ शकते की पृष्ठभागावर अनेक पांढरे आणि चमकदार कण आहेत (आकृतीमधील पांढऱ्या बाणांनी दर्शविलेले), आणि पांढऱ्या कणांच्या ईडीएस विश्लेषणामध्ये एस ची उच्च सामग्री आहे. पांढऱ्या कणांच्या ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणाचे परिणाम आकृती 2(b) मध्ये दाखवले आहेत.
आकृती 2 (c) आणि (e) ही झडप B च्या पृष्ठभागाची सूक्ष्म रचना आहेत. आकृती 2 (c) वरून असे दिसून येते की पृष्ठभाग जवळजवळ संपूर्णपणे गंज उत्पादनांनी व्यापलेला आहे आणि ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणाद्वारे गंज उत्पादनांचे संक्षारक घटक मुख्यतः S, Cl आणि O यांचा समावेश होतो, वैयक्तिक पोझिशनमध्ये S ची सामग्री जास्त असते आणि ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणाचे परिणाम चित्र 2(d) मध्ये दर्शविले आहेत.आकृती 2(e) वरून असे दिसून येते की व्हॉल्व्ह A च्या पृष्ठभागावर व्हॉल्व्ह रिंगच्या बाजूने सूक्ष्म क्रॅक आहेत. आकृती 2(f) आणि (g) व्हॉल्व्ह C चे पृष्ठभाग सूक्ष्म-मोर्फोलॉजीज आहेत, पृष्ठभाग देखील आहे पूर्णपणे गंज उत्पादनांनी झाकलेले, आणि संक्षारक घटकांमध्ये आकृती 2(e) प्रमाणे S, Cl आणि O देखील समाविष्ट आहे.क्रॅक होण्याचे कारण व्हॉल्व्हच्या पृष्ठभागावरील गंज उत्पादनाच्या विश्लेषणातून तणाव गंज क्रॅकिंग (एससीसी) असू शकते.अंजीर. 2(h) ही व्हॉल्व्ह C ची पृष्ठभागाची सूक्ष्म रचना देखील आहे. हे पाहिले जाऊ शकते की पृष्ठभाग तुलनेने स्वच्छ आहे आणि EDS द्वारे विश्लेषित केलेल्या पृष्ठभागाची रासायनिक रचना तांब्याच्या मिश्रधातूसारखीच आहे, हे दर्शविते की वाल्व आहे गंजलेला नाही.तीन झडपांच्या पृष्ठभागाच्या सूक्ष्म आकारविज्ञान आणि रासायनिक रचनेची तुलना करून, आसपासच्या वातावरणात S, O आणि C सारखी संक्षारक माध्यमे असल्याचे दिसून येते.
बेंडिंग टेस्टद्वारे व्हॉल्व्ह B चा क्रॅक उघडला गेला आणि असे आढळून आले की क्रॅक वाल्वच्या संपूर्ण क्रॉस-सेक्शनमध्ये प्रवेश करत नाही, बॅकबेंडच्या बाजूला क्रॅक झाला आणि बॅकबेंडच्या विरुद्ध बाजूने क्रॅक झाला नाही. झडप च्या.फ्रॅक्चरच्या व्हिज्युअल तपासणीवरून असे दिसून येते की फ्रॅक्चरचा रंग गडद आहे, फ्रॅक्चर गंजलेला असल्याचे दर्शविते आणि फ्रॅक्चरच्या काही भागांचा रंग गडद आहे, जे या भागांमध्ये गंज अधिक गंभीर असल्याचे दर्शवते.आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, व्हॉल्व्ह B चे फ्रॅक्चर स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप अंतर्गत पाहिले गेले. आकृती 3 (a) वाल्व B फ्रॅक्चरचे मॅक्रोस्कोपिक स्वरूप दर्शविते.हे पाहिले जाऊ शकते की वाल्व जवळील बाह्य फ्रॅक्चर गंज उत्पादनांनी झाकलेले आहे, जे पुन्हा सभोवतालच्या वातावरणात संक्षारक माध्यमांची उपस्थिती दर्शवते.एनर्जी स्पेक्ट्रम विश्लेषणानुसार, गंज उत्पादनाचे रासायनिक घटक प्रामुख्याने S, Cl आणि O आहेत आणि S आणि O ची सामग्री तुलनेने जास्त आहे, चित्र 3(b) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.फ्रॅक्चर पृष्ठभागाचे निरीक्षण केल्यावर असे आढळून आले की क्रॅक वाढीचा नमुना क्रिस्टल प्रकाराप्रमाणे आहे.आकृती 3(c) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, उच्च मोठेपणावर फ्रॅक्चरचे निरीक्षण करून मोठ्या संख्येने दुय्यम क्रॅक देखील दिसू शकतात.दुय्यम क्रॅक आकृतीमध्ये पांढऱ्या बाणांनी चिन्हांकित आहेत.फ्रॅक्चर पृष्ठभागावरील गंज उत्पादने आणि क्रॅक वाढीचे नमुने पुन्हा तणाव गंज क्रॅकिंगची वैशिष्ट्ये दर्शवतात.
व्हॉल्व्ह A चे फ्रॅक्चर उघडले गेले नाही, वाल्वचा एक भाग काढा (तटलेल्या स्थितीसह), वाल्वचा अक्षीय भाग पीस आणि पॉलिश करा आणि Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) द्रावण कोरण्यात आले, आणि मेटालोग्राफिक रचना आणि क्रॅक ग्रोथ मॉर्फोलॉजी Zeiss Axio Observer A1m ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपद्वारे निरीक्षण केले गेले.आकृती 4 (a) व्हॉल्व्हची मेटॅलोग्राफिक रचना दर्शविते, जी α+β ड्युअल-फेज स्ट्रक्चर आहे आणि β तुलनेने बारीक आणि दाणेदार आहे आणि α-फेज मॅट्रिक्सवर वितरित केली आहे.परिघीय क्रॅकवरील क्रॅक प्रसार पद्धती आकृती 4(a), (b) मध्ये दर्शविल्या आहेत.क्रॅक पृष्ठभाग गंज उत्पादनांनी भरलेले असल्याने, दोन क्रॅक पृष्ठभागांमधील अंतर विस्तृत आहे, आणि क्रॅकच्या प्रसार पद्धतींमध्ये फरक करणे कठीण आहे.दुभाजक घटना.या प्राथमिक क्रॅकवर अनेक दुय्यम भेगा (आकृतीत पांढऱ्या बाणांनी चिन्हांकित) देखील दिसल्या, चित्र 4(c) पहा, आणि या दुय्यम क्रॅक धान्याच्या बाजूने पसरल्या.खोदलेल्या झडपाच्या नमुन्याचे SEM द्वारे निरीक्षण केले गेले आणि असे आढळून आले की मुख्य क्रॅकच्या समांतर इतर स्थानांवर अनेक सूक्ष्म-क्रॅक आहेत.हे सूक्ष्म-विवरे पृष्ठभागापासून उद्भवतात आणि वाल्वच्या आतील बाजूस विस्तारतात.विवरांचे विभाजन होते आणि ते धान्याच्या बाजूने विस्तारलेले होते, आकृती 4 (c), (d) पहा.या मायक्रोक्रॅक्सचे वातावरण आणि तणावाची स्थिती मुख्य क्रॅकसारखीच असते, त्यामुळे असे अनुमान काढले जाऊ शकते की मुख्य क्रॅकचे प्रसार स्वरूप देखील आंतरग्रॅन्युलर आहे, ज्याची पुष्टी व्हॉल्व्ह B च्या फ्रॅक्चर निरीक्षणाने देखील केली जाते. क्रॅक पुन्हा वाल्वच्या तणाव गंज क्रॅकची वैशिष्ट्ये दर्शवते.
2. विश्लेषण आणि चर्चा
सारांश, असा अंदाज लावला जाऊ शकतो की वाल्वचे नुकसान SO2 मुळे तणावग्रस्त गंज क्रॅकमुळे होते.स्ट्रेस गंज क्रॅकिंगसाठी सामान्यत: तीन अटी पूर्ण करणे आवश्यक आहे: (1) तणाव गंजण्यास संवेदनशील सामग्री;(2) संक्षारक माध्यम तांबे मिश्र धातुंना संवेदनशील;(3) काही तणाव परिस्थिती.
सामान्यतः असे मानले जाते की शुद्ध धातूंना तणावग्रस्त क्षरणाचा त्रास होत नाही आणि सर्व मिश्र धातु वेगवेगळ्या प्रमाणात तणावग्रस्त गंजांना बळी पडतात.पितळ सामग्रीसाठी, सामान्यतः असे मानले जाते की ड्युअल-फेज स्ट्रक्चरमध्ये सिंगल-फेज स्ट्रक्चरपेक्षा जास्त ताण गंज संवेदनशीलता असते.साहित्यात असे नोंदवले गेले आहे की जेव्हा ब्रास मटेरियलमधील Zn सामग्री 20% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा त्यात जास्त ताण गंज संवेदनशीलता असते आणि Zn सामग्री जितकी जास्त असेल तितकी तणावाची गंज संवेदनशीलता जास्त असते.या प्रकरणात गॅस नोजलची मेटॅलोग्राफिक रचना α+β ड्युअल-फेज मिश्रधातू आहे, आणि Zn सामग्री सुमारे 35% आहे, 20% पेक्षा जास्त आहे, त्यामुळे त्यात उच्च ताण गंज संवेदनशीलता आहे आणि तणावासाठी आवश्यक भौतिक परिस्थिती पूर्ण करते. गंज क्रॅकिंग.
पितळ सामग्रीसाठी, जर कोल्ड वर्किंग डिफॉर्मेशननंतर तणाव निवारक ॲनिलिंग केले गेले नाही, तर योग्य तणाव परिस्थिती आणि संक्षारक वातावरणात तणाव गंज होईल.तणाव गंज क्रॅकिंगला कारणीभूत असणारा ताण सामान्यतः स्थानिक तन्य ताण असतो, जो ताण किंवा अवशिष्ट ताण लागू केला जाऊ शकतो.ट्रकचा टायर फुगल्यानंतर, टायरमधील उच्च दाबामुळे हवेच्या नोजलच्या अक्षीय दिशेने ताण निर्माण होईल, ज्यामुळे एअर नोजलमध्ये परिघीय क्रॅक होतील.टायरच्या अंतर्गत दाबामुळे निर्माण होणारा ताण σ=p R/2t नुसार मोजता येतो (जेथे p हा टायरचा अंतर्गत दाब असतो, R हा वाल्वचा आतील व्यास असतो आणि t ही भिंतीची जाडी असते. झडप).तथापि, सर्वसाधारणपणे, टायरच्या अंतर्गत दाबामुळे निर्माण होणारा ताण फार मोठा नसतो आणि अवशिष्ट ताणाचा परिणाम विचारात घेतला पाहिजे.गॅस नोझल्सच्या क्रॅकिंग पोझिशन्स बॅकबेंडवर असतात आणि हे स्पष्ट आहे की बॅकबेंडमध्ये अवशिष्ट विकृती मोठ्या प्रमाणात आहे आणि तेथे अवशिष्ट तन्य ताण आहे.किंबहुना, अनेक व्यावहारिक तांबे मिश्रधातूंच्या घटकांमध्ये, डिझाईनच्या तणावामुळे क्वचितच गंज क्रॅकिंग होते आणि त्यापैकी बहुतेक अवशिष्ट ताणांमुळे होतात जे पाहिले जात नाहीत आणि दुर्लक्ष केले जातात.या प्रकरणात, व्हॉल्व्हच्या मागील बाजूस, टायरच्या अंतर्गत दाबामुळे निर्माण होणाऱ्या तन्य ताणाची दिशा अवशिष्ट तणावाच्या दिशेशी सुसंगत असते आणि या दोन ताणांची वरची स्थिती SCC साठी तणावाची स्थिती प्रदान करते. .
3. निष्कर्ष आणि सूचना
निष्कर्ष:
च्या क्रॅकिंगटायर झडपमुख्यतः SO2 मुळे होणारा ताण गंज क्रॅकमुळे होतो.
सूचना
(1) सभोवतालच्या वातावरणातील संक्षारक माध्यमाचा स्रोत शोधून काढाटायर झडप, आणि आसपासच्या संक्षारक माध्यमाशी थेट संपर्क टाळण्याचा प्रयत्न करा.उदाहरणार्थ, वाल्वच्या पृष्ठभागावर अँटी-गंज कोटिंगचा थर लावला जाऊ शकतो.
(२) कोल्ड वर्किंगचा अवशिष्ट तन्य ताण योग्य प्रक्रियांद्वारे काढून टाकला जाऊ शकतो, जसे की वाकल्यानंतर ताण आराम ॲनिलिंग.
पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-23-2022