1. Teorētiskais pārbaudījums un analīze
No 3riepu vārstiuzņēmuma sniegtie paraugi, 2 ir vārsti, un 1 ir vārsts, kas vēl nav lietots. Attiecībā uz A un B vārsts, kas nav izmantots, ir atzīmēts kā pelēks. Visaptverošs 1. attēls. Vārsta A ārējā virsma ir sekla, vārsta B ārējā virsma ir virsma, vārsta C ārējā virsma ir virsma un vārsta C ārējā virsma ir virsma. Vārsti A un B ir pārklāti ar korozijas produktiem. Vārsts A un B ir ieplaisājuši līkumos, līkuma ārējā daļa atrodas gar vārstu, vārsta gredzena mute B ir ieplaisājusi virzienā uz galu, un ir atzīmēta baltā bultiņa starp plaisātajām virsmām vārsta A virsmā. No iepriekš minētā plaisas ir visur, plaisas ir vislielākās, un plaisas ir visur.
Sadaļa noriepas vārstsA, B un C paraugi tika izgriezti no līkuma, un virsmas morfoloģija tika novērota ar skenējošo elektronu mikroskopu ZEISS-SUPRA55, un mikrolaukuma sastāvs tika analizēts ar EDS. Attēlā 2 (a) parādīta vārsta B virsmas mikrostruktūra. Var redzēt, ka uz virsmas ir daudz baltu un spožu daļiņu (attēlā norādītas ar baltām bultiņām), un balto daļiņu EDS analīzē ir augsts S saturs. Balto daļiņu enerģijas spektra analīzes rezultāti ir parādīti 2(b) attēlā.
Attēlā 2 (c) un (e) ir redzamas vārsta B virsmas mikrostruktūras. No 2 (c) attēla redzams, ka virsmu gandrīz pilnībā klāj korozijas produkti, un korozijas produktu korozijas elementi, izmantojot enerģijas spektra analīzi, galvenokārt ietver S, Cl un O, S saturs atsevišķās pozīcijās ir lielāks, un enerģijas spektra analīzes rezultāti ir parādīti attēlā 2 (d). No 2(e) attēla var redzēt, ka vārsta A virsmā gar vārsta gredzenu ir mikroplaisas. 2(f) un (g) attēlā ir norādītas vārsta C virsmas mikromorfoloģijas, virsmu arī pilnībā klāj korozijas produkti, un korozijas elementi ietver arī S, Cl un O, līdzīgi kā 2(e) attēlā. Plaisāšanas iemesls var būt sprieguma korozijas plaisāšana (SCC) no korozijas produkta analīzes uz vārsta virsmas. 2. (h) attēlā ir arī vārsta C virsmas mikrostruktūra. Var redzēt, ka virsma ir salīdzinoši tīra, un virsmas ķīmiskais sastāvs, kas analizēts ar EDS, ir līdzīgs vara sakausējuma ķīmiskajam sastāvam, kas norāda, ka vārsts nav korodēts. Salīdzinot trīs vārstu virsmu mikroskopisko morfoloģiju un ķīmisko sastāvu, tiek parādīts, ka apkārtējā vidē ir kodīgas vielas, piemēram, S, O un Cl.
Vārsta B plaisa tika atvērta, veicot lieces testu, un tika konstatēts, ka plaisa nav caurdurusi visā vārsta šķērsgriezumā, ieplaisājusi aizmugures līkuma pusē un neplaisājusi vārsta aizmugures līkumam pretējā pusē. Lūzuma vizuālā apskate liecina, ka lūzuma krāsa ir tumša, kas liecina, ka lūzums ir sarūsējis, un dažas lūzuma daļas ir tumšā krāsā, kas liecina, ka šajās daļās korozija ir nopietnāka. Vārsta B lūzums tika novērots skenējošā elektronu mikroskopā, kā parādīts 3. attēlā. 3. attēlā (a) parādīts vārsta B lūzuma makroskopiskais izskats. Redzams, ka ārējais lūzums pie vārsta ir klāts ar korozijas produktiem, kas atkal liecina par korozīvu vielu klātbūtni apkārtējā vidē. Saskaņā ar enerģijas spektra analīzi korozijas produkta ķīmiskās sastāvdaļas galvenokārt ir S, Cl un O, un S un O saturs ir salīdzinoši augsts, kā parādīts 3(b) attēlā. Novērojot lūzuma virsmu, tiek konstatēts, ka plaisu augšanas modelis ir gar kristāla tipu. Lielu skaitu sekundāro plaisu var redzēt arī, novērojot lūzumu lielākā palielinājumā, kā parādīts 3. (c) attēlā. Sekundārās plaisas attēlā ir atzīmētas ar baltām bultiņām. Korozijas produkti un plaisu augšanas modeļi uz lūzuma virsmas atkal parāda sprieguma korozijas plaisāšanas īpašības.
Vārsta A lūzums nav atvērts, noņemt vārsta daļu (ieskaitot saplaisāto stāvokli), noslīpēt un pulēt vārsta aksiālo daļu un izmantot Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 ml) + C2H5OH (100 ml) šķīdums tika iegravēts, un metalogrāfiskā struktūra un plaisu augšanas morfoloģija tika novērota ar Zeiss Axio optical microsoft Axio Axio. Attēlā 4 (a) parādīta vārsta metalogrāfiskā struktūra, kas ir α + β divfāžu struktūra, un β ir salīdzinoši smalka un granulēta un sadalīta pa α fāzes matricu. Plaisu izplatīšanās shēmas riņķveida plaisās ir parādītas 4. (a), (b) attēlā. Tā kā plaisu virsmas ir piepildītas ar korozijas produktiem, atstarpe starp abām plaisu virsmām ir plaša, un ir grūti atšķirt plaisu izplatīšanās modeļus. bifurkācijas parādība. Uz šīs primārās plaisas tika novērotas arī daudzas sekundārās plaisas (attēlā atzīmētas ar baltām bultiņām), sk. 4. att. (c), un šīs sekundārās plaisas izplatījās gar graudiem. Kodināto vārsta paraugu novēroja SEM, un tika konstatēts, ka citās pozīcijās paralēli galvenajai plaisai ir daudz mikroplaisu. Šīs mikroplaisas radās no virsmas un paplašinājās līdz vārsta iekšpusei. Plaisām bija bifurkācija un tās stiepās gar graudiem, skatīt 4. attēlu (c), (d). Šo mikroplaisu vide un sprieguma stāvoklis ir gandrīz tāds pats kā galvenajai plaisai, tāpēc var secināt, ka arī galvenās plaisas izplatīšanās forma ir starpgranulāra, ko apstiprina arī vārsta B lūzuma novērojums. Plaisas bifurkācijas parādība atkal parāda vārsta sprieguma korozijas plaisāšanas īpašības.
2. Analīze un diskusija
Rezumējot, var secināt, ka vārsta bojājumus izraisa SO2 izraisīta sprieguma korozijas plaisāšana. Sprieguma korozijas plaisāšanai parasti ir jāatbilst trim nosacījumiem: (1) materiāliem, kas ir jutīgi pret sprieguma koroziju; (2) kodīga vide, kas ir jutīga pret vara sakausējumiem; (3) noteikti stresa apstākļi.
Parasti tiek uzskatīts, ka tīri metāli necieš no sprieguma korozijas, un visi sakausējumi ir dažādās pakāpēs pakļauti sprieguma korozijai. Attiecībā uz misiņa materiāliem parasti tiek uzskatīts, ka divfāžu struktūrai ir lielāka jutība pret koroziju nekā vienfāzes struktūrai. Literatūrā ir ziņots, ka, ja Zn saturs misiņa materiālā pārsniedz 20%, tam ir augstāka spriedzes korozijas jutība, un jo augstāks ir Zn saturs, jo augstāka ir spriedzes korozijas jutība. Gāzes sprauslas metalogrāfiskā struktūra šajā gadījumā ir α+β divfāzu sakausējums, un Zn saturs ir aptuveni 35%, ievērojami pārsniedzot 20%, tāpēc tai ir augsta sprieguma korozijas jutība un tā atbilst materiāla nosacījumiem, kas nepieciešami sprieguma korozijas plaisāšanai.
Misiņa materiāliem, ja pēc aukstās apstrādes deformācijas netiek veikta spriedzes samazināšanas atlaidināšana, piemērotos sprieguma apstākļos un korozīvā vidē notiks sprieguma korozija. Spriegums, kas izraisa spriegumu korozijas plaisāšanu, parasti ir lokālais stiepes spriegums, ko var pielietot spriegumu vai atlikušo spriegumu. Pēc kravas automobiļa riepas piepumpēšanas gar gaisa sprauslas aksiālo virzienu, pateicoties augstajam spiedienam riepā, tiks radīts stiepes spriegums, kas gaisa sprauslā radīs apkārtmēras plaisas. Riepas iekšējā spiediena radīto stiepes spriegumu var vienkārši aprēķināt pēc σ=p R/2t (kur p ir riepas iekšējais spiediens, R ir vārsta iekšējais diametrs un t ir vārsta sienas biezums). Tomēr kopumā stiepes spriegums, ko rada riepas iekšējais spiediens, nav pārāk liels, un ir jāņem vērā atlikušā sprieguma ietekme. Visas gāzes sprauslu plaisāšanas pozīcijas atrodas aizmugurējā līkumā, un ir acīmredzams, ka aizmugurējā līkumā ir liela atlikušā deformācija un tur ir atlikušais stiepes spriegums. Faktiski daudzās praktiskās vara sakausējuma detaļās sprieguma korozijas plaisāšanu reti izraisa konstrukcijas spriegumi, un lielāko daļu no tiem izraisa atlikušie spriegumi, kas nav redzami un tiek ignorēti. Šajā gadījumā vārsta aizmugurējā līkumā stiepes sprieguma virziens, ko rada riepas iekšējais spiediens, atbilst atlikušā sprieguma virzienam, un šo divu spriegumu superpozīcija nodrošina SCC sprieguma nosacījumu.
3. Secinājums un priekšlikumi
Secinājums:
Plaisāšana noriepas vārstsgalvenokārt izraisa SO2 izraisīta sprieguma korozijas plaisāšana.
Ieteikums
(1) Izsekojiet korozīvās vides avotu apkārtējā vidēriepas vārsts, un mēģiniet izvairīties no tieša kontakta ar apkārtējo korozīvo vidi. Piemēram, vārsta virsmai var uzklāt pretkorozijas pārklājuma slāni.
(2) Aukstās apstrādes atlikušo stiepes spriegumu var novērst, izmantojot atbilstošus procesus, piemēram, spriedzes atlaidināšanu pēc lieces.
Izlikšanas laiks: 23. septembris 2022
