1. Teorētiskais tests un analīze
No 3riepu ventiļiUzņēmuma sniegtajos paraugos 2 ir vārsti un 1 ir vārsts, kas vēl nav izmantots. A un B gadījumā vārsts, kas vēl nav izmantots, ir atzīmēts ar pelēku krāsu. 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. Vārsti A un B ir saplaisājuši līkumos, līkuma ārējā daļa atrodas gar vārstu, vārsta gredzena atvere B ir saplaisājusi virzienā uz galu, un baltā bultiņa starp saplaisājušajām virsmām uz vārsta A virsmas ir iezīmēta. No iepriekš minētā plaisas ir visur, plaisas ir lielākās un plaisas ir visur.
Sadaļa noriepas vārstsA, B un C paraugi tika izgriezti no līkuma, un virsmas morfoloģija tika novērota ar ZEISS-SUPRA55 skenējošo elektronu mikroskopu, un mikrolaukuma sastāvs tika analizēts ar EDS. 2. attēlā (a) parādīta B vārsta virsmas mikrostruktūra. Var redzēt, ka uz virsmas ir daudz baltu un spilgtu daļiņu (attēlā norādītas ar baltajām bultiņām), un balto daļiņu EDS analīzē ir augsts S saturs. Balto daļiņu enerģijas spektra analīzes rezultāti ir parādīti 2. attēlā (b).
2. attēlā (c) un (e) ir redzamas vārsta B virsmas mikrostruktūras. No 2. attēla (c) var redzēt, ka virsma ir gandrīz pilnībā pārklāta ar korozijas produktiem, un korozijas produktu korozīvie elementi, izmantojot enerģijas spektra analīzi, galvenokārt ietver S, Cl un O, S saturs atsevišķās pozīcijās ir lielāks, un enerģijas spektra analīzes rezultāti ir parādīti 2. attēlā (d). No 2. attēla (e) var redzēt, ka vārsta A virsmā gar vārsta gredzenu ir mikroplaisas. 2. attēlā (f) un (g) ir vārsta C virsmas mikromorfoloģijas, virsma arī ir pilnībā pārklāta ar korozijas produktiem, un korozīvie elementi ietver arī S, Cl un O, līdzīgi kā 2. attēlā (e). Plaisu cēlonis var būt sprieguma korozijas plaisāšana (SCC), kas noteikta pēc vārsta virsmas korozijas produktu analīzes. 2. attēlā (h) ir redzama arī vārsta C virsmas mikrostruktūra. Var redzēt, ka virsma ir relatīvi tīra, un ar EDS analizētās virsmas ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs vara sakausējuma ķīmiskajam sastāvam, kas norāda, ka vārsts nav korodējis. Salīdzinot trīs vārstu virsmu mikroskopisko morfoloģiju un ķīmisko sastāvu, ir parādīts, ka apkārtējā vidē ir kodīgas vides, piemēram, S, O un Cl.
Vārsta B plaisa tika atvērta, veicot lieces testu, un tika konstatēts, ka plaisa nešķērsoja visu vārsta šķērsgriezumu, plaisāja aizmugures izliekuma pusē un nebija plaisa vārsta aizmugures izliekumam pretējā pusē. Vizuāli pārbaudot lūzumu, redzams, ka lūzuma krāsa ir tumša, kas norāda, ka lūzums ir korodējis, un dažas lūzuma daļas ir tumšas, kas norāda, ka korozija šajās daļās ir nopietnāka. Vārsta B lūzums tika novērots skenējošā elektronmikroskopā, kā parādīts 3. attēlā. 3.a) attēlā redzams vārsta B lūzuma makroskopiskais izskats. Var redzēt, ka ārējais lūzums vārsta tuvumā ir pārklāts ar korozijas produktiem, kas atkal norāda uz korozīvu vielu klātbūtni apkārtējā vidē. Saskaņā ar enerģijas spektra analīzi korozijas produkta ķīmiskie komponenti galvenokārt ir S, Cl un O, un S un O saturs ir relatīvi augsts, kā parādīts 3.b) attēlā. Novērojot lūzuma virsmu, konstatēts, ka plaisas augšanas modelis atbilst kristāla tipam. Lielu skaitu sekundāru plaisu var redzēt arī, novērojot lūzumu lielākā palielinājumā, kā parādīts 3. attēlā (c). Sekundārās plaisas attēlā ir atzīmētas ar baltām bultiņām. Korozijas produkti un plaisu augšanas modeļi uz lūzuma virsmas atkal parāda sprieguma korozijas plaisāšanas raksturlielumus.
Vārsta A lūzums nav atvērts, noņemiet vārsta daļu (ieskaitot plaisas pozīciju), noslīpējiet un nopulējiet vārsta aksiālo daļu un, izmantojot FeCl3 (5 g) +HCl (50 ml) + C2H5OH (100 ml) šķīdumu, iegravējiet, un metalogrāfiskā struktūra un plaisas augšanas morfoloģija tika novērota ar Zeiss Axio Observer A1m optisko mikroskopu. 4. attēlā (a) parādīta vārsta metalogrāfiskā struktūra, kas ir α+β divfāžu struktūra, un β ir relatīvi smalks un graudains, izkliedēts α fāzes matricā. Plaisu izplatīšanās modeļi pie apkārtmēra plaisām ir parādīti 4. attēlā (a), (b). Tā kā plaisu virsmas ir piepildītas ar korozijas produktiem, atstarpe starp abām plaisu virsmām ir plaša, un ir grūti atšķirt plaisu izplatīšanās modeļus. Bifurkācijas fenomens. Šajā primārajā plaisā tika novērotas arī daudzas sekundāras plaisas (attēlā atzīmētas ar baltām bultiņām), sk. 4. attēlu (c), un šīs sekundārās plaisas izplatījās pa šķiedru. Iegravētais vārsta paraugs tika novērots ar SEM, un tika konstatēts, ka citās pozīcijās paralēli galvenajai plaisai ir daudz mikroplaisu. Šīs mikroplaisas radās no virsmas un paplašinājās uz vārsta iekšpusi. Plaisām bija bifurkācija un tās izplatījās pa šķiedru, sk. 4. attēlu (c), (d). Šo mikroplaisu vide un sprieguma stāvoklis ir gandrīz tāds pats kā galvenajai plaisai, tāpēc var secināt, ka galvenās plaisas izplatīšanās forma ir arī starpgranulāra, ko apstiprina arī vārsta B lūzuma novērojums. Plaisas bifurkācijas fenomens atkal parāda vārsta sprieguma korozijas plaisāšanas raksturlielumus.
2. Analīze un diskusija
Rezumējot, var secināt, ka vārsta bojājumus izraisa SO2 izraisīta sprieguma korozijas plaisāšana. Sprieguma korozijas plaisāšanai parasti jāatbilst trim nosacījumiem: (1) materiāli, kas ir jutīgi pret sprieguma koroziju; (2) korozīva vide, kas ir jutīga pret vara sakausējumiem; (3) noteikti sprieguma apstākļi.
Vispārpieņemts uzskats ir, ka tīri metāli necieš no sprieguma korozijas, un visi sakausējumi ir dažādās pakāpēs uzņēmīgi pret sprieguma koroziju. Attiecībā uz misiņa materiāliem vispārpieņemts uzskats ir, ka divfāžu struktūrai ir lielāka jutība pret sprieguma koroziju nekā vienfāzes struktūrai. Literatūrā ir ziņots, ka, ja Zn saturs misiņa materiālā pārsniedz 20%, tam ir lielāka jutība pret sprieguma koroziju, un jo augstāks ir Zn saturs, jo augstāka ir jutība pret sprieguma koroziju. Šajā gadījumā gāzes sprauslas metalogrāfiskā struktūra ir α+β divfāžu sakausējums, un Zn saturs ir aptuveni 35%, ievērojami pārsniedzot 20%, tāpēc tai ir augsta jutība pret sprieguma koroziju un tā atbilst materiāla nosacījumiem, kas nepieciešami sprieguma korozijas plaisāšanai.
Misiņa materiāliem, ja pēc aukstās apstrādes deformācijas netiek veikta sprieguma mazināšanas atkvēlināšana, piemērotos sprieguma apstākļos un korozīvā vidē radīsies sprieguma korozija. Spriegums, kas izraisa sprieguma korozijas plaisāšanu, parasti ir lokāls stiepes spriegums, ko var pielietot kā spriegumu vai atlikušo spriegumu. Pēc kravas automašīnas riepas piepūšanas gaisa sprauslas aksiālajā virzienā radīsies stiepes spriegums augstā spiediena dēļ riepā, kas izraisīs apkārtmēra plaisas gaisa sprauslā. 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 riepas iekšējā spiediena radītais stiepes spriegums nav pārāk liels, un jāņem vērā atlikušā sprieguma ietekme. Gāzes sprauslu plaisāšanas pozīcijas visas atrodas atpakaļlocījumā, un ir acīmredzams, ka atlikušā deformācija atpakaļlocījumā ir liela, un tur ir atlikušais stiepes spriegums. Faktiski daudzos praktiskos vara sakausējuma komponentos sprieguma korozijas plaisāšanu reti izraisa konstrukcijas spriegumi, un lielāko daļu no tām izraisa neredzami un ignorēti atlikušie spriegumi. Šajā gadījumā vārsta atpakaļlocījuma vietā riepas iekšējā spiediena radītā stiepes sprieguma virziens atbilst atlikušā sprieguma virzienam, un šo divu spriegumu superpozīcija nodrošina sprieguma nosacījumu SCC.
3. Secinājumi un ieteikumi
Secinājums:
Plaisāšanariepas vārstsgalvenokārt izraisa sprieguma korozijas plaisāšana, ko izraisa SO2.
Ieteikums
(1) Izsekojiet korozīvās vides avotu vidē ap ierīci.riepas vārstsun mēģiniet izvairīties no tiešas saskares ar apkārtējo kodīgo vidi. Piemēram, vārsta virsmai var uzklāt pretkorozijas pārklājuma slāni.
(2) Aukstās apstrādes atlikušo stiepes spriegumu var novērst ar atbilstošiem procesiem, piemēram, sprieguma mazināšanas atkvēlināšanu pēc liekšanas.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 23. septembris
