1. Nazaryýet synagy we analiz
3-denteker klapanlaryKompaniýa tarapyndan berlen nusgalarda 2-si klapan, 1-si bolsa heniz ulanylmaýan klapandyr. A we B üçin ulanylmaýan klapan çal reňkde bellenen. 1-nji giňişleýin surat. A klapanynyň daşky ýüzi ýüzsiz, B klapanynyň daşky ýüzi ýüz, C klapanynyň daşky ýüzi ýüz we C klapanynyň daşky ýüzi ýüz. A we B klapanlary korroziýa önümleri bilen örtülen. A we B klapanlary egri ýerlerde ýarylýar, egriligiň daşky bölegi klapan boýunça, B klapan halkasynyň agzy ujuna tarap ýarylýar we A klapanynyň ýüzündäki ýarylan ýüzleriň arasyndaky ak ok görkezilýär. Ýokardakylardan görnüşi ýaly, ýaryklar hemme ýerde, ýaryklar iň uly we ýaryklar hemme ýerde.
Bir bölegiteker klapanyA, B we C nusgalary egrilikden kesilip alyndy we ýüziň morfologiýasy ZEISS-SUPRA55 skanerleýji elektron mikroskopy bilen syn edildi we mikro meýdan düzümi EDS bilen seljerildi. 2-nji suratda (a) klapan B ýüzüniň mikro gurluşy görkezilýär. Ýüzde köp ak we ýagty bölejikleriň bardygyny (suratdaky ak ok bilen görkezilen) we ak bölejikleriň EDS analizinde S-iň ýokary mukdarynyň bardygyny görmek bolýar. Ak bölejikleriň energiýa spektr analiziniň netijeleri 2(b) suratda görkezilen.
2-nji (c) we (e) suratlar B klapanynyň ýüz mikrostrukturalarydyr. 2-nji (c) suratdan görnüşi ýaly, ýüziň diýen ýaly doly derejede korroziýa önümleri bilen örtülendigini we energiýa spektr analizi arkaly korroziýa önümleriniň korroziýa elementleriniň esasan S, Cl we O-ny öz içine alýandygyny, aýry-aýry pozisiýalarda S-iň mukdarynyň has ýokarydygyny we energiýa spektr analiziniň netijeleri 2-nji (d) suratda görkezilendigini görmek bolýar. 2-nji (e) suratdan görnüşi ýaly, A klapanynyň ýüzünde klapan halkasy boýunça mikro çatlaklar bar. 2-nji (f) we (g) suratlar C klapanynyň ýüz mikromorfologiýalarydyr, ýüz hem doly derejede korroziýa önümleri bilen örtülen we korroziýa elementleri 2-nji (e) suratdaky ýaly S, Cl we O-ny hem öz içine alýar. Çatlamagyň sebäbi klapan ýüzünde korroziýa önümleriniň analizinden alnan stressli korroziýa çatlamagy (SCC) bolup biler. 2(h) suratda C klapanynyň ýüz mikrostrukturasy hem görkezilen. Ýüzüň deňeşdirme boýunça arassadygy we EDS arkaly seljerilen ýüziň himiki düzüminiň mis ergininiň himiki düzümine meňzeşdigi, klapanyň poslamadygyny görkezýär. Üç klapan ýüzüniň mikroskopiki morfologiýasyny we himiki düzümini deňeşdirmek arkaly töweregindäki gurşawda S, O we Cl ýaly poslama serişdeleriniň bardygy görkezilýär.
B klapanynyň ýarygy egilme synagy arkaly açyldy we ýarygyň klapanyň tutuş keseligine geçmändigi, arka egri tarapynda ýarylandygy we klapanyň arka egri tarapyna garşy tarapynda ýarylmadygy anyklandy. Döwügiň wizual barlagy döwügiň reňkiniň garaňkydygyny görkezýär, bu döwügiň poslanandygyny görkezýär we döwügiň käbir bölekleri garaňky reňkde, bu bolsa bu böleklerde poslamanyň has çynlakaýdygyny görkezýär. B klapanynyň döwülmegi 3-nji suratda görkezilişi ýaly skanerleýji elektron mikroskop astynda syn edildi. 3-nji suratda (a) klapan B döwülmeginiň makroskopik görnüşi görkezilýär. Klapanyň golaýyndaky daşky döwügiň poslama önümleri bilen örtülendigini görmek bolýar, bu bolsa töweregindäki gurşawda poslama serişdeleriniň bardygyny ýene-de görkezýär. Energiýa spektr analizine görä, poslama önüminiň himiki bölekleri esasan S, Cl we O bolup, S we O-nyň mukdary bolsa 3-nji suratda (b) görkezilişi ýaly deňeşdirme boýunça ýokarydyr. Döwügiň ýüzüni synlap, döwügiň ösüş nusgasynyň kristal görnüşi boýunça bolýandygy anyklandy. 3(c) suratda görkezilişi ýaly, has ýokary ulaldyşlarda döwülmäni synlamak arkaly köp sanly ikinji derejeli döwülmeleri hem görmek bolýar. Suratda ikinji derejeli döwülmeler ak ok bilen bellenen. Döwülme ýüzünde korroziýa önümleri we döwülmeleriň ösüş nagyşlary ýene-de stres korroziýa döwülmesiniň aýratynlyklaryny görkezýär.
A klapanynyň döwülmegi açylmady, klapanyň bir bölegini (ýarylan ýerini goşmak bilen) aýyryň, klapanyň ok boýunça bölegini üweň we jylaň, şeýle hem Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 ml) + C2H5OH (100 ml) ergini ulanyň we Zeiss Axio Observer A1m optiki mikroskopy bilen metallografiki gurluşy we döwülmegiň ösüş morfologiýasy syn edildi. 4-nji suratda (a) klapanyň metallografiki gurluşy görkezilýär, ol α+β iki fazaly gurluşlydyr we β deňeşdirme boýunça inçe we däneli bolup, α-fazaly matrisada paýlanypdyr. Töweregindäki döwülmelerdäki döwülmegiň ýaýraýyş nagyşlary 4(a), (b) suratlarda görkezilen. Döl ýüzleri korroziýa önümleri bilen doldurylandygy üçin, iki döwülme ýüzüniň arasyndaky boşluk giň we döwülmeleriň ýaýraýyş nagyşlaryny tapawutlandyrmak kyn. Bifurkasiýa hadysasy. Bu esasy döwülmede köp sanly ikinji döwülmeler (suratda ak ok bilen bellenen) syn edildi, 4(c) surata serediň we bu ikinji döwülmeler däne boýunça ýaýrady. Oýulan klapan nusgasy SEM arkaly synlandy we esasy ýaryk bilen parallel ýerleşýän beýleki ýerlerde köp sanly mikro ýaryklaryň bardygy anyklandy. Bu mikro ýaryklar ýüzden döräp, klapanyň içine giňeldi. Ýaryklaryň iki bölege bölünmegi bardy we dänejik boýunça uzalyp gitdi, 4-nji surata (c), (d) serediň. Bu mikro ýaryklaryň daşky gurşawy we dartgynlylyk ýagdaýy esasy ýaryk bilen diýen ýaly birmeňzeş, şonuň üçin esasy ýaryklaryň ýaýrama görnüşiniň hem dänejikler arasyndakydygyny çaklap bolýar, bu bolsa B klapanynyň döwülme synlamasy bilen hem tassyklanýar. Ýarygyň iki bölege bölünme hadysasy ýene-de klapanyň dartgynlylykly korroziýa döwülmesiniň aýratynlyklaryny görkezýär.
2. Analiz we ara alyp maslahatlaşma
Jemläp aýdylanda, klapanyň zeperlenmeginiň SO2 sebäpli dörän stres poslama ýarylmagyndan ýüze çykýandygyny aýtmak bolar. Stress poslama ýarylmagy, adatça, üç şerte laýyk gelmelidir: (1) stres poslamasyna duýgur materiallar; (2) mis garyndylaryna duýgur poslama gurşawy; (3) belli bir stres şertleri.
Umuman, arassa metallaryň stres poslamasyndan ejir çekmeýändigine we ähli garyndylaryň dürli derejede stres poslamasyna sezewar bolýandygyna ynanylýar. Latun materiallary üçin, umumylykda, iki fazaly gurluşyň bir fazaly gurluşa garanyňda stres poslamasyna has ýokary duýgurlyga eýedigi çak edilýär. Edebiýatlarda latun materialyndaky Zn mukdary 20% -den geçende, onuň stres poslamasyna has ýokary duýgurlyga eýe bolýandygy we Zn mukdary näçe ýokary bolsa, stres poslamasyna has ýokary duýgurlygyň bolýandygy habar berilýär. Bu ýagdaýda gaz nasadkasynyň metallografik gurluşy α+β iki fazaly garyndydyr we Zn mukdary takmynan 35% bolup, 20% -den has ýokarydyr, şonuň üçin ol ýokary stres poslama duýgurlygyna eýedir we stres poslamasynyň ýarylmagy üçin zerur bolan material şertlerine laýyk gelýär.
Latun materiallary üçin, sowuk işleme deformasiýasyndan soň dartgynlylygy aýyrmak üçin ýumşatma geçirilmese, amatly dartgynlylyk şertlerinde we aşyndyryjy gurşawlarda dartgynlylyk poslamasy ýüze çykar. Stressli poslamanyň çatlamagyna sebäp bolýan dartgynlylyk, adatça, ýerli dartgynlylyk dartgynlylygydyr, oňa dartgynlylyk ýa-da galyndy dartgynlylyk berlip bilner. Ýük awtoulagynyň tekerleri üflenenden soň, tekerdäki ýokary basyş sebäpli howa burnunyň ok boýunça dartgynlylyk dartgynlylygy döreýär, bu bolsa howa burnunda aýlawly çatlalara sebäp bolar. Tekeriň içki basyşy sebäpli dartgynlylyk dartgynlylygy σ=p R/2t (bu ýerde p tekeriň içki basyşy, R klapanyň içki diametri we t klapanyň diwarynyň galyňlygy) görä ýönekeý hasaplanyp bilner. Şeýle-de bolsa, umuman, tekeriň içki basyşy sebäpli dörän dartgynlylyk dartgynlylygy gaty uly däl we galan dartgynlylygyň täsirini göz öňünde tutmaly. Gaz burnunyň çatlaýan ýerleri hemmesi arka egrilikde ýerleşýär we arka egrilikde galan galyndy deformasiýanyň ulydygy we ol ýerde galan dartgynlylyk dartgynlylygynyň bardygy aýdyňdyr. Aslynda, köp amaly mis garyndy böleklerinde stres poslama çatlamagy seýrek ýagdaýda dizaýn streslerinden ýüze çykýar we olaryň köpüsi görünmeýän we gözardy edilmeýän galyndy streslerden ýüze çykýar. Bu ýagdaýda, klapanyň arka egriliginde, tekeriň içki basyşy sebäpli döreýän dartgyn stresiniň ugry galyndy stresiň ugry bilen gabat gelýär we bu iki stresiň üst-üst ýerleşmegi SCC üçin stres şertini üpjün edýär.
3. Netije we teklipler
Netije:
Çatlamagyňteker klapanyesasan SO2-niň döredýän stres korroziýa çatlamagy sebäpli ýüze çykýar.
Teklip
(1) Korroziw gurşawyň çeşmesini töweregindäki gurşawda yzarlaňteker klapany, we töweregindäki aşyndyryjy gurşaw bilen gönüden-göni gatnaşykdan gaça durmaga synanyşyň. Mysal üçin, klapanyň ýüzüne aşynma garşy örtük gatlagy çalşyp bolýar.
(2) Sowuk işlemegiň galan dartgynlyk stresini egilenden soň dartgynlygy aýyrmak ýaly degişli usullar bilen ýok edip bolýar.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 23-nji sentýabry
