1. Теориялык тест жана талдоо
3төндөңгөлөк клапандарыКомпания тарабынан берилген үлгүлөрдө 2 клапан, ал эми 1 клапан али колдонула элек. А жана В үчүн колдонула элек клапан боз түстө белгиленген. 1-комплекстүү сүрөт. А клапанынын сырткы бети тайыз, В клапанынын сырткы бети бет, С клапанынын сырткы бети бет, ал эми С клапанынын сырткы бети бет. А жана В клапандары коррозия продуктулары менен капталган. А жана В клапандары ийилген жерлерде жарака кеткен, ийилген жердин сырткы бөлүгү клапанды бойлой жайгашкан, В клапан шакекчесинин оозу учуна карай жарака кеткен жана А клапанынын бетиндеги жарака кеткен беттердин ортосундагы ак жебе белгиленген. Жогоруда айтылгандардан көрүнүп тургандай, жаракалар бардык жерде, жаракалар эң чоң жана жаракалар бардык жерде.
Бир бөлүгүдөңгөлөк клапаныА, В жана С үлгүлөрү ийилген жерден кесилип алынган жана беттин морфологиясы ZEISS-SUPRA55 сканерлөөчү электрондук микроскоп менен байкалып, микроаймактын курамы EDS менен талданган. 2-сүрөттө (а) клапан В бетинин микроструктурасы көрсөтүлгөн. Бетинде көптөгөн ак жана жаркыраган бөлүкчөлөр бар экенин (сүрөттө ак жебелер менен көрсөтүлгөн) жана ак бөлүкчөлөрдүн EDS анализинде S көп камтылганын көрүүгө болот. Ак бөлүкчөлөрдүн энергия спектринин анализинин жыйынтыктары 2(b)-сүрөттө көрсөтүлгөн.
2(c) жана (e) сүрөттөрү В клапанынын беттик микроструктуралары болуп саналат. 2(c) сүрөтүнөн көрүнүп тургандай, бет дээрлик толугу менен коррозия продуктулары менен капталган жана энергия спектринин анализи боюнча коррозия продуктуларынын коррозиялык элементтери негизинен S, Cl жана O камтыйт, айрым позицияларда S курамы жогору жана энергия спектринин анализинин жыйынтыктары 2(d) сүрөтүндө көрсөтүлгөн. 2(e) сүрөтүнөн А клапанынын бетиндеги клапан шакекчеси боюнча микро жаракалар бар экенин көрүүгө болот. 2(f) жана (g) сүрөттөрү С клапанынын беттик микроморфологиялары болуп саналат, бети да толугу менен коррозия продуктулары менен капталган жана коррозиялык элементтерге 2(e) сүрөтүнө окшош S, Cl жана O да кирет. Жараканын себеби клапан бетиндеги коррозия продуктуларын анализдөөдөн алынган стресстик коррозия жаракасы (SCC) болушу мүмкүн. 2(h)-сүрөттө ошондой эле С клапанынын беттик микроструктурасы көрсөтүлгөн. Беттин салыштырмалуу таза экенин жана ЭДС менен талданган беттин химиялык курамы жез эритмесинин курамына окшош экенин көрүүгө болот, бул клапандын дат баспагандыгын көрсөтүп турат. Үч клапан бетинин микроскопиялык морфологиясын жана химиялык курамын салыштыруу менен, айлана-чөйрөдө S, O жана Cl сыяктуу дат басуучу чөйрөлөр бар экени көрсөтүлдү.
В клапанынын жаракасы ийилүү сыноосу аркылуу ачылды, жана жарака клапандын бүт кесилишине кирбегени, арткы ийилген жеринин капталынан жана клапандын арткы ийилген жерине карама-каршы тарабынан жарака кетпегени аныкталды. Сыныкты визуалдык текшерүүдө жараканын түсү караңгы экени, бул жараканын дат басканын көрсөтүп турат, ал эми жараканын айрым бөлүктөрү караңгы түстө, бул коррозия бул бөлүктөрдө олуттуураак экенин көрсөтүп турат. В клапанынын сыныгы 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, сканерлөөчү электрондук микроскоп менен байкалган. 3-сүрөттө (а) В клапанынын жаракасынын макроскопиялык көрүнүшү көрсөтүлгөн. Клапандын жанындагы сырткы жарака коррозия продуктулары менен капталганы көрүнүп турат, бул дагы бир жолу айлана-чөйрөдө коррозия чөйрөсүнүн бар экендигин көрсөтүп турат. Энергия спектринин анализине ылайык, коррозия продуктунун химиялык компоненттери негизинен S, Cl жана O болуп саналат, ал эми S жана O курамы салыштырмалуу жогору, бул 3(b)-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сыныктын бетин карап жатып, жараканын өсүү схемасы кристалл түрүндө экени аныкталды. 3(c)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, чоңойтуулардагы сыныкты байкоо менен көп сандагы экинчилик жаракаларды да көрүүгө болот. Сүрөттө экинчилик жаракалар ак жебелер менен белгиленген. Сыныктын бетиндеги коррозия продуктулары жана жаракалардын өсүү үлгүлөрү кайрадан стресстик коррозия жаракасынын мүнөздөмөлөрүн көрсөтөт.
А клапанынын сыныгы ачыла элек, клапандын бир бөлүгүн (жарылган жерин кошо алганда) алып салыңыз, клапандын октук бөлүгүн майдалап, жылмалаңыз жана Fe Cl3 (5 г) + HCl (50 мл) + C2H5OH (100 мл) эритмесин колдонуңуз, металлографиялык түзүлүшү жана жаракалардын өсүү морфологиясы Zeiss Axio Observer A1m оптикалык микроскобу менен байкалды. 4-сүрөттүн (а) бетинде клапандын металлографиялык түзүлүшү көрсөтүлгөн, ал α+β кош фазалуу түзүлүшкө ээ, ал эми β салыштырмалуу майда жана гранул сымал жана α-фазалык матрица боюнча бөлүштүрүлгөн. Айланадагы жаракалардагы жаракалардын таралуу схемалары 4(а), (б) сүрөттөрүндө көрсөтүлгөн. Жаракалардын беттери коррозия продуктулары менен толтурулгандыктан, эки жарака бетинин ортосундагы боштук кең жана жаракалардын таралуу схемаларын айырмалоо кыйын. Бифуркация кубулушу. Бул баштапкы жаракада көптөгөн экинчи жаракалар (сүрөттө ак жебелер менен белгиленген) да байкалган, 4(в) сүрөтүн караңыз жана бул экинчи жаракалар бүртүкчө боюнча тараган. Оюлган клапан үлгүсү SEM аркылуу байкалып, негизги жаракага параллель жайгашкан башка жерлерде көптөгөн микро жаракалар бар экени аныкталган. Бул микро жаракалар бетинен пайда болуп, клапандын ичине чейин кеңейген. Жаракалар экиге бөлүнүп, бүртүкчөлөр боюнча созулган, 4-сүрөттүн (с), (г) караңыз. Бул микро жаракалардын чөйрөсү жана чыңалуу абалы негизги жараканыкы менен дээрлик бирдей, андыктан негизги жараканын жайылуу формасы да гранулалар аралык деп болжолдоого болот, бул В клапанынын сынуу байкоосу менен да тастыкталат. Жараканын экиге бөлүнүү кубулушу дагы бир жолу клапандын чыңалуу коррозиясынан улам жарака кетишинин мүнөздөмөлөрүн көрсөтөт.
2. Талдоо жана талкуу
Кыскасы, клапандын бузулушу SO2ден улам пайда болгон стресстик коррозиядан жарака кетүүдөн келип чыгат деп болжолдоого болот. Стресстик коррозиядан жарака кетүү, адатта, үч шартка жооп бериши керек: (1) стресстик коррозияга сезгич материалдар; (2) жез эритмелерине сезгич коррозиялык чөйрө; (3) белгилүү бир стресстик шарттар.
Жалпысынан таза металлдар стресстик коррозияга дуушар болбойт жана бардык эритмелер ар кандай деңгээлде стресстик коррозияга дуушар болушат деп эсептелет. Жез материалдары үчүн, жалпысынан, эки фазалуу түзүлүш бир фазалуу түзүлүшкө караганда стресстик коррозияга жогорку сезгичтикке ээ деп эсептелет. Адабиятта жез материалындагы Zn курамы 20% дан ашканда, анын стресстик коррозияга сезгичтиги жогору болот жана Zn курамы канчалык жогору болсо, стресстик коррозияга сезгичтиги ошончолук жогору экени кабарланган. Бул учурда газ форсункасынын металлографиялык түзүлүшү α+β эки фазалуу эритме болуп саналат жана Zn курамы болжол менен 35% түзөт, бул 20% дан бир топ жогору, ошондуктан ал жогорку стресстик коррозияга сезгичтикке ээ жана стресстик коррозияга каршы жарака үчүн талап кылынган материалдык шарттарга жооп берет.
Жез материалдары үчүн, эгерде муздак иштетүү деформациясынан кийин чыңалууну басаңдатуу күйдүрүү жүргүзүлбөсө, анда чыңалуу коррозиясы ылайыктуу чыңалуу шарттарында жана коррозиялык чөйрөдө пайда болот. Чыңалуу коррозиясынын жарака кетишине алып келүүчү чыңалуу, адатта, жергиликтүү созулуучу чыңалуу болуп саналат, ага чыңалуу же калдык чыңалуу колдонулушу мүмкүн. Жүк ташуучу унаанын дөңгөлөгү үйлөтүлгөндөн кийин, дөңгөлөктөгү жогорку басымдан улам аба соплосунун октук багыты боюнча созулуучу чыңалуу пайда болот, бул аба соплосунда айлана боюнча жаракаларды пайда кылат. Дөңгөлөктүн ички басымынан келип чыккан созулуучу чыңалууну σ=pR/2t формуласы боюнча жөнөкөй эсептөөгө болот (мында p - дөңгөлөктүн ички басымы, R - клапандын ички диаметри жана t - клапандын дубалынын калыңдыгы). Бирок, жалпысынан алганда, дөңгөлөктүн ички басымынан келип чыккан созулуучу чыңалуу өтө чоң эмес жана калдык чыңалуусунун таасирин эске алуу керек. Газ соплолорунун жарака кетишинин абалынын баары арткы ийилүү сызыгында жайгашкан жана арткы ийилүү сызыгындагы калдык деформация чоң экени жана ал жерде калдык созулуучу чыңалуу бар экени айдан ачык. Чындыгында, көптөгөн практикалык жез эритмесинин компоненттеринде стресстик коррозиядан жарака кетүү сейрек кездешет, ал эми алардын көпчүлүгү байкалбаган жана этибарга алынбаган калдык чыңалуулардан келип чыгат. Бул учурда, клапандын арткы ийилишинде, дөңгөлөктүн ички басымынан пайда болгон созулуунун багыты калдык чыңалуу багыты менен дал келет жана бул эки чыңалуулардын бири-бирине жакын жайгашуусу SCC үчүн чыңалуу шартын камсыз кылат.
3. Корутунду жана сунуштар
Жыйынтык:
Жарылышыдөңгөлөк клапанынегизинен SO2 тарабынан пайда болгон стресстик коррозияга каршы жаракадан келип чыгат.
Сунуш
(1) Коррозияга алып келүүчү чөйрөнүн булагын айланасындагы чөйрөдөн издеңиздөңгөлөк клапаны, жана айланадагы коррозияга каршы чөйрө менен түз байланышуудан алыс болууга аракет кылыңыз. Мисалы, клапандын бетине коррозияга каршы каптоо катмарын сүйкөөгө болот.
(2) Муздак иштетүүнүн калдык созулуш стрессин ийилгенден кийин стрессти басаңдатуу сыяктуу тиешелүү процесстер менен жок кылууга болот.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 23-сентябры
