1. Teoretyske Test en analyze
Fan de 3tire kleppensamples levere troch it bedriuw, 2 binne kleppen, en 1 is in klep dat noch net is brûkt.Foar A en B wurdt de klep dy't net brûkt is markearre as griis.Wiidweidige figuer 1. It bûtenste oerflak fan fentyl A is ûndjip, it bûtenste oerflak fan fentyl B is it oerflak, it bûtenste oerflak fan fentyl C is it oerflak, en it bûtenste oerflak fan fentyl C is it oerflak.Kleppen A en B binne bedekt mei korrosysjeprodukten.De fentyl A en B binne barsten by de bochten, it bûtenste diel fan 'e bocht is lâns it fentyl, de fentylringmûning B is oan 'e ein barsten, en de wite pylk tusken de barsten oerflakken op it oerflak fan 'e fentyl A is markearre .Fan boppesteande binne de skuorren oeral, de skuorren binne de grutste, en de skuorren binne oeral.
In diel fan 'etire klepA, B, en C-samples waarden ôfsnien út 'e bocht, en de oerflak morfology waard waarnommen mei in ZEISS-SUPRA55 skennen elektroanen mikroskoop, en de mikro-gebiet gearstalling waard analysearre mei EDS.Figuer 2 (a) toant de mikrostruktuer fan it fentyl B oerflak.It kin sjoen wurde dat der in protte wite en heldere dieltsjes op it oerflak binne (oanjûn troch de wite pylken yn 'e figuer), en de EDS-analyze fan' e wite dieltsjes hat in hege ynhâld fan S. De resultaten fan 'e enerzjyspektrumanalyse fan' e wite dieltsjes wurde werjûn yn figuer 2 (b).
Figuren 2 (c) en (e) binne de oerflak mikrostruktueren fan fentyl B. It kin sjoen wurde út figuer 2 (c) dat it oerflak is hast hielendal bedutsen troch corrosie produkten, en de corrosive eleminten fan de corrosie produkten troch enerzjy spektrum analyze benammen befetsje S, Cl en O, de ynhâld fan S yn yndividuele posysjes is heger, en de enerzjy spektrum analyze resultaten wurde werjûn yn figuer 2 (d).It kin sjoen wurde út figuer 2 (e) dat der binne mikro-barsten lâns de fentyl ring op it oerflak fan fentyl A. Figuren 2 (f) en (g) binne de oerflak mikro-morfologyen fan fentyl C, it oerflak is ek folslein bedutsen troch corrosie produkten, en de corrosive eleminten befetsje ek S, Cl en O, fergelykber mei figuer 2 (e).De reden foar cracking kin wêze stress corrosie cracking (SCC) út de corrosie produkt analyze op it fentyl oerflak.Fig. 2 (h) is ek de oerflak mikrostruktuer fan fentyl C. It kin sjoen wurde dat it oerflak is relatyf skjin, en de gemyske gearstalling fan it oerflak analysearre troch EDS is fergelykber mei dy fan 'e koper alloy, wat oanjout dat it fentyl is net corroded.Troch de mikroskopyske morfology en gemyske gearstalling fan de trije fentylflakken te fergelykjen, wurdt oantoand dat der korrosive media lykas S, O en Cl yn de omlizzende omjouwing binne.
De crack fan fentyl B waard iepene troch de bûgen test, en it waard fûn dat de crack net trochkringe de hiele dwerstrochsneed fan 'e fentyl, barsten oan' e kant fan 'e backbend, en net crack oan' e kant tsjinoer de backbend fan de klep.De fisuele ynspeksje fan 'e brek lit sjen dat de kleur fan' e brek tsjuster is, wat oanjout dat de brek korrodearre is, en guon dielen fan 'e brek binne donker fan kleur, wat oanjout dat de korrosje yn dizze dielen serieuzer is.De fraktuer fan fentyl B waard waarnommen ûnder in skennen elektroanenmikroskoop, lykas werjûn yn figuer 3. figuer 3 (a) toant de makroskopyske uterlik fan fentyl B fraktuer.It kin sjoen wurde dat de bûtenste brek by it fentyl is bedutsen troch korrosjeprodukten, wat wer oanjout op 'e oanwêzigens fan korrosive media yn' e omlizzende omjouwing.Neffens enerzjyspektrumanalyse binne de gemyske komponinten fan it korrosjeprodukt benammen S, Cl en O, en de ynhâld fan S en O binne relatyf heech, lykas werjûn yn figuer 3 (b).It observearjen fan it fraktuerflak wurdt fûn dat it crackgroeipatroan lâns it kristaltype is.In grut oantal sekundêre skuorren kin ek sjoen wurde troch it observearjen fan de brek by hegere fergruttings, lykas werjûn yn figuer 3 (c).De sekundêre skuorren binne markearre mei wite pylken yn 'e figuer.Corrosie produkten en crack groei patroanen op it fraktuer oerflak wer sjen litte de skaaimerken fan stress corrosie cracking.
De breuk fan fentyl A is net iepene, fuortsmite in diel fan 'e fentyl (ynklusyf de gebarsten posysje), grind en poets de axiale seksje fan' e fentyl, en brûk Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) oplossing waard etste, en de metallografyske struktuer en crack groei morfology waarden waarnommen mei Zeiss Axio Observer A1m optyske mikroskoop.Figure 4 (a) toant de metallografyske struktuer fan it fentyl, dat is α + β dual-fase struktuer, en β is relatyf fyn en korrelige en ferdield op de α-fase matrix.De crack propagation patroanen by de circumferential skuorren wurde werjûn yn figuer 4 (a), (b).Sûnt de crack oerflakken binne fol mei corrosie produkten, is it gat tusken de twa crack oerflakken breed, en it is dreech om te ûnderskieden de crack fuortplanting patroanen.bifurcation fenomeen.In protte sekundêre skuorren (markearre mei wite pylken yn 'e figuer) waarden ek waarnommen op dizze primêre crack, sjoch figuer 4 (c), en dizze sekundêre cracks propagearre lâns it nôt.De etste fentylmonster waard waarnommen troch SEM, en it waard fûn dat der in protte mikro-cracks yn oare posysjes parallel oan de wichtichste crack.Dizze mikrobarsten ûntstienen út it oerflak en wreide út nei de binnenkant fan it fentyl.De skuorren hiene bifurcation en útwreide lâns it nôt, sjoch figuer 4 (c), (d).It miljeu en de spanningsstân fan dizze mikrobarsten binne hast itselde as dy fan 'e haadkraak, dus kin wurde konkludearre dat de fuortplantingsfoarm fan 'e haadkraak ek yntergranulêr is, wat ek befêstige wurdt troch de fraktuerobservaasje fan fentyl B. It bifurkaasjeferskynsel fan de crack wer toant de skaaimerken fan stress corrosie kraken fan it fentyl.
2. Analyse en diskusje
Om gearfetsje, kin wurde ôfsletten dat de skea fan it fentyl wurdt feroarsake troch stress corrosie cracking feroarsake troch SO2.Stress corrosie kraken algemien moat foldwaan oan trije betingsten: (1) materialen gefoelich foar stress corrosie;(2) corrosive medium gefoelich foar koper alloys;(3) bepaalde stressbetingsten.
It wurdt algemien leaud dat suvere metalen net lije oan stress corrosie, en alle alloys binne gefoelich foar stress corrosie yn ferskate graden.Foar kopermaterialen wurdt it algemien leaud dat de dual-fase-struktuer hegere gefoelichheid foar stresskorrosje hat as de ienfaze-struktuer.It is rapportearre yn 'e literatuer dat as de Zn-ynhâld yn it kopermateriaal mear as 20% is, it in hegere gefoelichheid foar stresskorrosje hat, en hoe heger de Zn-ynhâld, hoe heger de gefoelichheid foar stresskorrosje.De metallografyske struktuer fan 'e gasmond yn dit gefal is in α + β dual-fase alloy, en de Zn ynhâld is sawat 35%, fier boppe 20%, dus it hat in hege stress corrosie gefoelichheid en foldocht oan de materiaal betingsten nedich foar stress corrosie cracking.
Foar messing materialen, as stress relief annealing wurdt net útfierd nei kâld wurkjende deformation, stress corrosie sil plakfine ûnder geskikte stress omstannichheden en corrosive omjouwings.De spanning dy't stress-corrosie-barsten feroarsaket is oer it generaal lokale trekspanning, dy't stress of oerbliuwende stress kin wurde tapast.Nei't de frachtweinbân is opblaasd, sil spanningsspanning yn 'e axiale rjochting fan' e loftmondsel generearre wurde troch de hege druk yn 'e bân, dy't circumferential cracks yn' e loftmondse feroarsaakje.De trekspanning feroarsake troch de ynterne druk fan 'e bân kin gewoan berekkene wurde neffens σ=p R/2t (wêr't p de ynterne druk fan' e bân is, R de ynderlike diameter fan it fentyl is, en t de muorredikte fan de klep).Lykwols, yn it algemien, de trekspanning generearre troch de ynterne druk fan de bân is net te grut, en it effekt fan oerbleaune stress moat wurde beskôge.De cracking posysjes fan it gas sproeiers binne allegear by de backbend, en it is dúdlik dat de oerbleaune deformation oan de backbend is grut, en der is in oerbleaune trekspanning dêr.Yn feite, yn in protte praktyske koper alloy komponinten, stress corrosie kraken komselden feroarsake troch design stress, en de measten fan harren wurde feroarsake troch oerbleaune spanningen dy't net sjoen en negearre.Yn dit gefal, by de efterbocht fan it fentyl, is de rjochting fan 'e trekspanning generearre troch de ynterne druk fan' e bân yn oerienstimming mei de rjochting fan 'e oerbleaune spanning, en de superposysje fan dizze twa spanningen soarget foar de spanningsbetingst foar de SCC .
3. Konklúzje en Suggestjes
Konklúzje:
It kreakjen fan detire klepwurdt benammen feroarsake troch stress corrosie kraken feroarsake troch SO2.
Suggestje
(1) Trace de boarne fan it corrosive medium yn it miljeu om 'etire klep, en besykje direkt kontakt te foarkommen mei it omlizzende korrosive medium.Bygelyks, op it oerflak fan it fentyl kin tapast wurde in laach fan anty-corrosie coating.
(2) De oerbleaune trekspanning fan kâld wurkjen kin wurde eliminearre troch passende prosessen, lykas stressferliening annealing nei bûgen.
Post tiid: Sep-23-2022