1. Теориялык тест жана анализ
3 ичиненшина клапандаркомпания тарабынан берилген үлгүлөр, 2 клапан, 1 клапан али колдонула элек. А жана В үчүн колдонула элек клапан боз болуп белгиленген. Комплекстүү Сүрөт 1. А клапанынын сырткы бети тайыз, В клапанынын сырткы бети бети, С клапанынын сырткы бети жана С клапанынын сырткы бети. А жана В клапандары коррозия продуктулары менен капталган. А жана В клапандары ийилген жерлеринен жарака кеткен, ийилгендин сырткы бөлүгү клапанды бойлой, В клапан шакекчесинин оозу учуна карай жарылып кеткен, А клапанынын бетинде жарака кеткен беттердин ортосундагы ак жебе белгиленген. Биһиги өрөспүүбүлүкэбитигэр тыа хаһаайыстыбатын үтүөлээх үлэһитэ, элбэх оҕолоох.
бир бөлүмүшина клапаныA, B жана C үлгүлөрү ийилген жерден кесилип, беттик морфологиясы ZEISS-SUPRA55 сканерлөөчү электрондук микроскоп менен байкалган жана микро-аймактын курамы EDS менен анализденген. Сүрөт 2 (а) клапан В бетинин микроструктурасын көрсөтөт. Бетинде көптөгөн ак жана жаркыраган бөлүкчөлөр бар экенин көрүүгө болот (сүрөттөгү ак жебелер менен көрсөтүлгөн) жана ак бөлүкчөлөрдүн EDS анализинде S жогорку мазмуну бар.
2 (c) жана (e) сүрөттөрү В клапанынын беттик микроструктуралары. 2 (в)-сүрөттөн көрүнүп тургандай, бет дээрлик толугу менен коррозия продуктулары менен капталган, ал эми энергетикалык спектрдин анализи боюнча коррозия продуктуларынын коррозиялык элементтери негизинен S, Cl жана O камтыйт, айрым позициялардагы S мазмуну жогору жана энергетикалык спектрдин анализинин натыйжалары көрсөтүлгөн (2). 2(е)-сүрөттөн А клапанынын бетинде клапан шакеги боюнча микро жаракалар бар экенин көрүүгө болот. 2(f) жана (g) сүрөттөрү С клапанынын беттик микроморфологиясы, ошондой эле бети толугу менен коррозия продуктулары менен капталган, ошондой эле дат басуучу элементтерге 2(е) сүрөтүнө окшош S, Cl жана O кирет. Крекингдин себеби клапан бетиндеги коррозия продуктусунун анализинен стресс-коррозия крекинги (СКК) болушу мүмкүн. Сүрөт. 2(h) ошондой эле клапан С беттик микроструктурасы болуп саналат. Бул бети салыштырмалуу таза экенин көрүүгө болот, жана EDS менен талданган бетинин химиялык курамы жез эритмесин окшош, клапан коррозия эмес экенин көрсөтүп турат. Үч клапан бетинин микроскопиялык морфологиясын жана химиялык курамын салыштырып, аны курчап турган чөйрөдө S, O жана Cl сыяктуу жегич чөйрөлөр бар экени көрсөтүлгөн.
Б клапанынын жаракасы ийилүүчү сыноо аркылуу ачылып, жарака клапандын бүт кесилишине кирбегени, арткы ийилген капталынан жарака кеткени, клапандын арткы бурчуна карама-каршы жагында жарака кетпегендиги аныкталган. Сыныкты визуалдык текшерүү сыныктын өңү кара түстө экенин көрсөтүп турат, бул сынык дат баскандыгын, ал эми сыныктын кээ бир жерлери кара түстө болуп, бул бөлүктөрдө коррозия олуттуураак экендигин көрсөтөт. В клапанынын сынышы 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй сканерлөөчү электрондук микроскоптун астында байкалды. 3 (а) сүрөттө В клапанынын сыныгынын макроскопиялык көрүнүшү көрсөтүлгөн. Бул клапан жанындагы сырткы сынык дат азыктары менен капталганын көрүүгө болот, бул дагы бир жолу курчап турган чөйрөдө жегич медиа бар экенин көрсөтүп турат. Энергетикалык спектрдин анализине ылайык, коррозия продуктунун химиялык компоненттери негизинен S, Cl жана O, ал эми S жана O мазмуну салыштырмалуу жогору, 3(б)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сыныктын бетине байкоо жүргүзүп, жараканын өсүү схемасы кристалл түрү боюнча экени аныкталган. 3(c)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жогорку чоңойтууларда сыныкты байкоо аркылуу көп сандагы экинчи жаракаларды да көрүүгө болот. Экинчи жаракалар сүрөттө ак жебелер менен белгиленген. Коррозия продуктулары жана сынык бетиндеги жаракалардын өсүү схемалары кайрадан стресс дат жаракасынын өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт.
А клапанынын сыныгы ачыла элек, клапандын бир бөлүгүн алып салыңыз (анын ичинде жарака абалында), клапандын октук бөлүгүн майдалап, жылтыратыңыз жана Fe Cl3 (5 г) + HCl (50 мл) + C2H5OH (100 мл) эритмесин колдонуңуз, ошондой эле металлографиялык түзүлүшү жана жараканын өсүүсү A1 оптикалык морфологиясы менен байкалган. 4 (а)-сүрөттө клапандын металлографиялык түзүлүшү көрсөтүлгөн, ал α+β кош фазалуу түзүлүш жана β салыштырмалуу майда жана гранулдуу жана α-фазалык матрицада бөлүштүрүлгөн. Айланма жаракалардагы жаракалардын таралышынын схемалары 4(а), (б)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Жаракалардын беттери коррозия продуктулары менен толтурулгандыктан, эки жарака бетинин ортосундагы боштук кенен, жаракалардын таралуу схемаларын айырмалоо кыйын. бифуркация кубулушу. Көптөгөн экинчилик жаракалар (сүрөттө ак жебелер менен белгиленген) бул негизги жаракада да байкалган, 4(в)-сүрөттү караңыз жана бул экинчилик жаракалар дан боюнча таралган. Оюлган клапан үлгүсү SEM тарабынан байкалып, негизги жаракага параллелдүү башка позицияларда көптөгөн микро жаракалар бар экени аныкталган. Бул микро жаракалар бетинен келип чыгып, клапандын ичине чейин кеңейген. Жарыктар бифуркацияга ээ болгон жана дан боюнча созулган, 4 (c), (d) сүрөтүн караңыз. Бул микрожарыктардын чөйрөсү жана стресс абалы негизги жараканыкына дээрлик окшош, ошондуктан негизги жараканын таралуу формасы да гранулалар аралык деп тыянак чыгарууга болот, муну В клапанынын сыныгын байкоосу да тастыктайт. Жараканын бифуркация кубулушу кайрадан клапандын стресстик коррозиясынын крекингинин өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт.
2. Талдоо жана талкуулоо
Жыйынтыктап айтканда, клапандын бузулушу SO2 менен шартталган стресс-коррозия крекингинен келип чыккан деп айтууга болот. Стресстик коррозиядан крекинг жалпысынан үч шартка жооп бериши керек: (1) стресстик коррозияга сезгич материалдар; (2) жез эритмелерине сезгич дат чөйрөсү; (3) белгилүү бир стресс шарттары.
Негизинен таза металлдар стресстик коррозиядан жапа чекпейт жана бардык эритмелер ар кандай деңгээлде стресстик коррозияга дуушар болот деп ишенишет. Жез материалдары үчүн, жалпысынан эки фазалуу структура бир фазалуу түзүлүшкө караганда стресстин коррозияга ийкемдүүлүгү жогору деп эсептелет. Бул жез материалында Zn мазмуну 20% ашкан учурда, ал жогорку стресс коррозияга ийкемдүү болот, ал эми Zn мазмуну жогору, стресс коррозияга сезгичтиги жогору деп адабияттарда билдирди. Бул учурда газ соплосунун металлографиялык түзүлүшү α+β эки фазалуу эритме болуп саналат, ал эми Zn мазмуну болжол менен 35% ды түзөт, 20% дан ашат, ошондуктан ал жогорку стресстик коррозияга сезгичтикке ээ жана стресстин коррозиясын крекинг үчүн зарыл болгон материалдык шарттарга жооп берет.
Жез материалдары үчүн, муздак жумушчу деформациядан кийин стресстен арылтуу күйгүзүлүшү аткарылбаса, стресстин коррозиясы ылайыктуу стресс шарттарында жана коррозиялык чөйрөдө пайда болот. Стресстик коррозия крекингине себеп болгон стресс жалпысынан жергиликтүү чыңалуу стресси болуп саналат, ал стресс же калдык стресс колдонулушу мүмкүн. Жүк ташуучу унаанын дөңгөлөгү үйлөнгөндөн кийин, шинадагы жогорку басымдын кесепетинен аба соплосунун октук багыты боюнча чыңалуу стресси пайда болот, бул аба соплосунда тегерек жаракаларды пайда кылат. Дөңгөлөктүн ички басымынан келип чыккан чыңалуу чыңалуусун σ=p R/2t боюнча жөн гана эсептөөгө болот (мында p – шиналардын ички басымы, R – клапандын ички диаметри, t – клапандын дубалынын калыңдыгы). Бирок, жалпысынан, дөңгөлөктүн ички басымы менен түзүлгөн чыңалуу стресси өтө чоң эмес жана калдык стресстин таасирин эске алуу керек. Газ түтүкчөлөрүнүн жарылып кетүү позициялары баары арткы бүктөлөрдө жана арткы ийилгенде калдык деформация чоң экени, ал жерде калган чыңалуу бар экени көрүнүп турат. Чынында, жез эритмесинин көптөгөн практикалык компоненттеринде стресстин коррозиясынын крекинги сейрек дизайн стресстеринен келип чыгат жана алардын көбү байкалбаган жана этибарга алынбаган калдык стресстерден улам пайда болот. Бул учурда, клапандын арткы ийилген жеринде, шинанын ички басымынан пайда болгон чыңалуу чыңалуусунун багыты калдык чыңалуунун багыты менен шайкеш келет жана бул эки чыңалуулардын суперпозициясы ССК үчүн чыңалуу шартын камсыз кылат.
3. Корутунду жана сунуштар
Жыйынтык:
Крекингшина клапанынегизинен SO2 менен шартталган стресстик коррозия крекингинен келип чыгат.
Сунуш
(1) Курчап турган чөйрөдөгү жегич чөйрөнүн булагын издеңизшина клапаны, жана курчап турган коррозиялык чөйрө менен түздөн-түз байланышуудан качууга аракет кылыңыз. Мисалы, клапандын бетине коррозияга каршы каптоо катмары колдонулушу мүмкүн.
(2) Муздак иштөөдө калган чыңалуу стрессти ийилгенден кийин стресстен арылтуу сыяктуу тиешелүү процесстер менен жоюуга болот.
Посттун убактысы: 23-сентябрь-2022
