1. Tès ak analiz teyorik
Nan 3 yovalv kawotchouEchantiyon konpayi an bay yo, 2 se valv, epi 1 se yon valv ki poko itilize. Pou A ak B, valv ki poko itilize a make an gri. Figi konplè 1. Sifas ekstèn valv A a pa fon, sifas ekstèn valv B a se sifas la, sifas ekstèn valv C a se sifas la, epi sifas ekstèn valv C a se sifas la. Valv A ak B yo kouvri ak pwodui korozyon. Valv A ak B yo fann nan koube yo, pati ekstèn koube a se sou valv la, bouch bag valv B a fann nan direksyon fen an, epi flèch blan ki genyen ant sifas fann yo sou sifas valv A a make. Apati sa ki anwo a, fant yo toupatou, fant yo se pi gwo yo, epi fant yo toupatou.
Yon seksyon nanvalv kawotchouYo te koupe echantiyon A, B, ak C yo nan pli a, epi yo te obsève mòfoloji sifas la avèk yon mikwoskòp elektwonik optik ZEISS-SUPRA55, epi yo te analize konpozisyon mikwo-zòn nan avèk EDS. Figi 2 (a) montre mikwoestrikti sifas valv B a. Nou ka wè ke gen anpil patikil blan ak klere sou sifas la (endike pa flèch blan yo nan figi a), epi analiz EDS patikil blan yo gen yon gwo kontni S. Rezilta analiz spectre enèji patikil blan yo montre nan Figi 2 (b).
Figi 2 (c) ak (e) yo se mikwo-estrikti sifas valv B a. Nou ka wè nan Figi 2 (c) ke sifas la prèske antyèman kouvri pa pwodwi korozyon, epi eleman koroziv nan pwodwi korozyon yo pa analiz spectre enèji a gen ladan sitou S, Cl ak O, kontni S nan pozisyon endividyèl yo pi wo, epi rezilta analiz spectre enèji yo montre nan Figi 2 (d). Nou ka wè nan Figi 2 (e) ke gen mikwo-fant sou bag valv la sou sifas valv A. Figi 2 (f) ak (g) yo se mikwo-mòfoloji sifas valv C a, sifas la tou konplètman kouvri pa pwodwi korozyon, epi eleman koroziv yo gen ladan tou S, Cl ak O, menm jan ak Figi 2 (e). Rezon pou fann lan ka fann korozyon estrès (SCC) nan analiz pwodwi korozyon sou sifas valv la. Figi 2(h) la montre tou mikwoestrikti sifas valv C a. Nou ka wè sifas la relativman pwòp, epi konpozisyon chimik sifas EDS la sanble ak alyaj kwiv la, sa ki endike valv la pa gen korozyon. Lè nou konpare mòfoloji mikwoskopik ak konpozisyon chimik twa sifas valv yo, nou wè gen sibstans koroziv tankou S, O ak Cl nan anviwònman ki antoure a.
Yo te louvri fant valv B a atravè tès koube a, epi yo te jwenn ke fant lan pa t penetre tout seksyon valv la, li te fann sou bò koube dèyè a, epi li pa t fann sou bò opoze koube dèyè valv la. Enspeksyon vizyèl ka zo kase a montre ke koulè ka zo kase a fonse, sa ki endike ke ka zo kase a te korode, epi kèk pati nan ka zo kase a gen koulè fonse, sa ki endike ke korozyon an pi grav nan pati sa yo. Yo te obsève ka zo kase valv B a anba yon mikwoskòp elektwonik optik, jan yo montre nan Figi 3. Figi 3 (a) montre aparans makroskopik ka zo kase valv B a. Yo ka wè ke ka zo kase ekstèn ki toupre valv la te kouvri pa pwodwi korozyon, sa ki endike ankò prezans medya koroziv nan anviwònman ki antoure a. Dapre analiz spectre enèji a, konpozan chimik pwodwi korozyon an se sitou S, Cl ak O, epi kontni S ak O yo relativman wo, jan yo montre nan Figi 3 (b). Lè yo obsève sifas ka zo kase a, yo jwenn ke modèl kwasans fant lan se sou kalite kristal. Ou ka wè yon gwo kantite fant segondè tou lè w obsève frakti a nan pi gwo agrandisman, jan yo montre nan Figi 3(c). Fant segondè yo make ak flèch blan nan figi a. Pwodwi korozyon yo ak modèl kwasans fant yo sou sifas frakti a montre ankò karakteristik krak korozyon estrès.
Si yo pa louvri ka zo kase valv A a, retire yon seksyon nan valv la (ki gen ladan pozisyon fann lan), moulen epi poli seksyon aksyal valv la, epi itilize yon solisyon Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) pou grave, epi yo obsève estrikti metalografik la ak mòfoloji kwasans fant lan ak yon mikwoskòp optik Zeiss Axio Observer A1m. Figi 4 (a) montre estrikti metalografik valv la, ki se yon estrikti doub faz α+β, epi β a relativman amann ak granulaire epi li distribye sou matris faz α a. Modèl pwopagasyon fant yo nan fant sikonferansyèl yo montre nan Figi 4(a), (b). Piske sifas fant yo plen ak pwodui korozyon, espas ki genyen ant de sifas fant yo laj, epi li difisil pou distenge modèl pwopagasyon fant yo. Fenomèn bifurkasyon. Yo obsève tou anpil fant segondè (make ak flèch blan nan figi a) sou fant prensipal sa a, gade Fig. 4(c), epi fant segondè sa yo pwopagasyon sou grenn nan. Yo te obsève echantiyon valv grave a pa SEM, epi yo te jwenn ke te gen anpil mikwo-fant nan lòt pozisyon paralèl ak fant prensipal la. Mikwo-fant sa yo soti nan sifas la epi yo te elaji nan andedan valv la. Fant yo te gen bifurkasyon epi yo te pwolonje sou grenn nan, gade Figi 4 (c), (d). Anviwònman ak eta estrès mikwo-fant sa yo prèske menm jan ak sa yo ki nan fant prensipal la, kidonk nou ka dedwi ke fòm pwopagasyon fant prensipal la tou entègranilè, sa ki konfime tou pa obsèvasyon frakti valv B a. Fenomèn bifurkasyon fant lan montre ankò karakteristik krak korozyon estrès valv la.
2. Analiz ak Diskisyon
An rezime, nou ka konkli ke domaj valv la koze pa krak korozyon estrès ki koze pa SO2. Krak korozyon estrès jeneralman bezwen satisfè twa kondisyon: (1) materyèl ki sansib a korozyon estrès; (2) mwayen koroziv ki sansib a alyaj kwiv; (3) sèten kondisyon estrès.
Anjeneral, yo kwè ke metal pi yo pa soufri korozyon estrès, epi tout alyaj yo sansib a korozyon estrès nan divès degre. Pou materyèl kwiv, yo jeneralman kwè ke estrikti doub faz la gen pi gwo sansiblite korozyon estrès pase estrikti yon sèl faz la. Literati a rapòte ke lè kontni Zn nan materyèl kwiv la depase 20%, li gen yon pi gwo sansiblite korozyon estrès, epi pi wo kontni Zn lan, se pi wo sansiblite korozyon estrès la. Estrikti metalografik bouch gaz la nan ka sa a se yon alyaj doub faz α+β, epi kontni Zn lan se anviwon 35%, byen lwen depase 20%, kidonk li gen yon gwo sansiblite korozyon estrès epi li satisfè kondisyon materyèl ki nesesè pou krak korozyon estrès.
Pou materyèl kwiv, si yo pa fè yon tretman pou soulaje estrès apre defòmasyon travay frèt, korozyon estrès ap fèt anba kondisyon estrès apwopriye ak anviwònman koroziv. Estrès ki lakòz krak korozyon estrès la jeneralman se yon estrès tansyon lokal, ki ka aplike kòm yon estrès oswa yon estrès rezidyèl. Apre yo fin gonfle kawotchou kamyon an, yon estrès tansyon ap pwodui sou direksyon aksyal bouch lè a akòz gwo presyon ki nan kawotchou a, sa ki pral lakòz fant sikonferansyèl nan bouch lè a. Estrès tansyon ki koze pa presyon entèn kawotchou a ka kalkile tou senpleman dapre σ=p R/2t (kote p se presyon entèn kawotchou a, R se dyamèt enteryè valv la, epi t se epesè miray valv la). Sepandan, an jeneral, estrès tansyon ki pwodui pa presyon entèn kawotchou a pa twò gwo, epi yo ta dwe konsidere efè estrès rezidyèl la. Pozisyon krak bouch gaz yo tout nan koube dèyè a, epi li evidan ke defòmasyon rezidyèl la nan koube dèyè a gwo, epi gen yon estrès tansyon rezidyèl la. Anfèt, nan anpil konpozan pratik alyaj kwiv, krak korozyon estrès raman koze pa estrès konsepsyon, epi pifò nan yo koze pa estrès rezidyèl ke yo pa wè epi yo inyore. Nan ka sa a, nan koube dèyè valv la, direksyon estrès tansyon ki pwodui pa presyon entèn kawotchou a konsistan avèk direksyon estrès rezidyèl la, epi sipèpozisyon de estrès sa yo bay kondisyon estrès pou SCC la.
3. Konklizyon ak Sijesyon
Konklizyon:
Krakman anvalv kawotchouLi sitou koze pa krakman korozyon estrès ki koze pa SO2.
Sijesyon
(1) Trase sous mwayen koroziv la nan anviwònman ki antoure avalv kawotchou, epi eseye evite kontak dirèk ak mwayen koroziv ki antoure a. Pa egzanp, ou ka aplike yon kouch anti-korozyon sou sifas valv la.
(2) Yo ka elimine estrès tansyon rezidyèl ki soti nan travay frèt la avèk pwosesis apwopriye, tankou rekwi pou soulaje estrès apre pliye.
Dat piblikasyon: 23 septanm 2022
