1. सैद्धांतिक परीक्षण और विश्लेषण
3 में सेटायर वाल्वकंपनी द्वारा प्रदान किए गए नमूनों में से 2 वाल्व हैं, और 1 एक वाल्व है जिसका अभी तक उपयोग नहीं किया गया है। ए और बी के लिए, जिस वाल्व का उपयोग नहीं किया गया है उसे ग्रे के रूप में चिह्नित किया गया है। व्यापक चित्रा 1. वाल्व ए की बाहरी सतह उथली है, वाल्व बी की बाहरी सतह सतह है, वाल्व सी की बाहरी सतह सतह है, और वाल्व सी की बाहरी सतह सतह है। वाल्व ए और बी संक्षारण उत्पादों से ढके हुए हैं। वाल्व ए और बी मोड़ पर फटा हुआ है, मोड़ का बाहरी हिस्सा वाल्व के साथ है, वाल्व रिंग मुंह बी अंत की ओर फटा हुआ है, और वाल्व ए की सतह पर फटी सतहों के बीच सफेद तीर चिह्नित है। ऊपर से, दरारें हर जगह हैं, दरारें सबसे बड़ी हैं,
इसका एक भागटायर वाल्वए, बी और सी नमूनों को मोड़ से काटा गया, और सतह की आकृति विज्ञान को ZEISS-SUPRA55 स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से देखा गया, और माइक्रो-एरिया संरचना का विश्लेषण EDS से किया गया। चित्र 2 (ए) वाल्व बी सतह की सूक्ष्म संरचना को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि सतह पर कई सफेद और चमकीले कण हैं (आकृति में सफेद तीर द्वारा इंगित), और सफेद कणों के ईडीएस विश्लेषण में एस की उच्च सामग्री है। सफेद कणों के ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण के परिणाम चित्र 2 (बी) में दिखाए गए हैं।
आंकड़े 2 (सी) और (ई) वाल्व बी की सतह सूक्ष्म संरचनाएं हैं। यह चित्र 2 (सी) से देखा जा सकता है कि सतह लगभग पूरी तरह से संक्षारण उत्पादों से ढकी हुई है, और ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण द्वारा संक्षारण उत्पादों के संक्षारक तत्वों में मुख्य रूप से एस, सीएल और ओ शामिल हैं, व्यक्तिगत पदों में एस की सामग्री अधिक है, और ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण के परिणाम चित्र 2 (डी) में दिखाए गए हैं। यह चित्र 2 (ई) से देखा जा सकता है कि वाल्व ए की सतह पर वाल्व रिंग के साथ सूक्ष्म दरारें हैं। आंकड़े 2 (एफ) और (जी) वाल्व सी की सतह सूक्ष्म आकृति विज्ञान हैं, सतह भी पूरी तरह से संक्षारण उत्पादों से ढकी हुई है, चित्र 2(एच) वाल्व सी की सतह की सूक्ष्म संरचना भी है। यह देखा जा सकता है कि सतह अपेक्षाकृत साफ है, और ईडीएस द्वारा विश्लेषण की गई सतह की रासायनिक संरचना तांबे के मिश्र धातु के समान है, जो दर्शाता है कि वाल्व जंग नहीं लगा है। तीन वाल्व सतहों की सूक्ष्म आकृति विज्ञान और रासायनिक संरचना की तुलना करके, यह दिखाया गया है कि आसपास के वातावरण में एस, ओ और सीएल जैसे संक्षारक मीडिया हैं।
वाल्व बी की दरार को बेंडिंग टेस्ट के माध्यम से खोला गया, और यह पाया गया कि दरार वाल्व के पूरे क्रॉस-सेक्शन में प्रवेश नहीं करती है, बैकबेंड की तरफ दरार करती है, और वाल्व के बैकबेंड के विपरीत तरफ दरार नहीं करती है। फ्रैक्चर के दृश्य निरीक्षण से पता चलता है कि फ्रैक्चर का रंग गहरा है, यह दर्शाता है कि फ्रैक्चर को जंग लग गया है, और फ्रैक्चर के कुछ हिस्से गहरे रंग के हैं, जो दर्शाता है कि इन हिस्सों में जंग अधिक गंभीर है। वाल्व बी के फ्रैक्चर को स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत देखा गया था, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। चित्र 3 (ए) वाल्व बी फ्रैक्चर की मैक्रोस्कोपिक उपस्थिति को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि वाल्व के पास बाहरी फ्रैक्चर को जंग उत्पादों द्वारा कवर किया गया है, फिर से आसपास के वातावरण में संक्षारक मीडिया की उपस्थिति का संकेत देता है। ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण के अनुसार, जंग उत्पाद के रासायनिक घटक मुख्य रूप से S, Cl और O हैं, और S और O की सामग्री अपेक्षाकृत अधिक है, जैसा कि चित्र 3 (बी) में दिखाया गया है। फ्रैक्चर सतह का अवलोकन करते हुए, यह पाया गया कि दरार वृद्धि पैटर्न क्रिस्टल प्रकार के साथ है। फ्रैक्चर को उच्च आवर्धन पर देखने पर बड़ी संख्या में द्वितीयक दरारें भी देखी जा सकती हैं, जैसा कि चित्र 3(सी) में दिखाया गया है। द्वितीयक दरारें चित्र में सफेद तीरों से चिह्नित हैं। फ्रैक्चर सतह पर संक्षारण उत्पाद और दरार वृद्धि पैटर्न फिर से तनाव संक्षारण दरार की विशेषताओं को दर्शाते हैं।
वाल्व ए का फ्रैक्चर नहीं खोला गया है, वाल्व के एक भाग को हटा दें (दरार स्थिति सहित), वाल्व के अक्षीय भाग को पीसें और पॉलिश करें, और Fe Cl3 (5 ग्राम) +HCl (50 एमएल) + C2H5OH (100 एमएल) समाधान का उपयोग करें। ) एचिंग किया गया था, और मेटलोग्राफिक संरचना और दरार विकास आकृति विज्ञान को Zeiss Axio ऑब्जर्वर A1m ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के साथ देखा गया था। चित्रा 4 (ए) वाल्व की मेटलोग्राफिक संरचना को दर्शाता है, जो कि α + β दोहरे चरण संरचना है, और β अपेक्षाकृत ठीक और दानेदार है और α-चरण मैट्रिक्स पर वितरित है। परिधिगत दरारों पर दरार प्रसार पैटर्न चित्रा 4 (ए), (बी) में दिखाए गए हैं। इस प्राथमिक दरार पर कई द्वितीयक दरारें (आकृति में सफेद तीर से चिह्नित) भी देखी गईं, देखें चित्र 4(सी), और ये द्वितीयक दरारें दाने के साथ फैल गईं। नक़्क़ाशीदार वाल्व नमूने को एसईएम द्वारा देखा गया, और पाया गया कि मुख्य दरार के समानांतर अन्य स्थितियों में कई सूक्ष्म दरारें थीं। ये सूक्ष्म दरारें सतह से उत्पन्न हुईं और वाल्व के अंदर तक फैल गईं। दरारों में विभाजन था और दाने के साथ विस्तारित हुईं, देखें चित्र 4 (सी), (डी)। इन सूक्ष्म दरारों का वातावरण और तनाव की स्थिति लगभग मुख्य दरार के समान ही है, इसलिए यह अनुमान लगाया जा सकता है कि मुख्य दरार का प्रसार रूप भी अंतरदानेदार है
2. विश्लेषण और चर्चा
संक्षेप में, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि वाल्व की क्षति SO2 के कारण होने वाले तनाव संक्षारण दरार के कारण होती है। तनाव संक्षारण दरार को आम तौर पर तीन स्थितियों को पूरा करने की आवश्यकता होती है: (1) तनाव संक्षारण के प्रति संवेदनशील सामग्री; (2) तांबे मिश्र धातुओं के प्रति संवेदनशील संक्षारक माध्यम; (3) कुछ तनाव की स्थिति।
आम तौर पर यह माना जाता है कि शुद्ध धातुएँ तनाव संक्षारण से ग्रस्त नहीं होती हैं, और सभी मिश्र धातुएँ अलग-अलग डिग्री तक तनाव संक्षारण के लिए अतिसंवेदनशील होती हैं। पीतल की सामग्रियों के लिए, यह आम तौर पर माना जाता है कि दोहरे चरण की संरचना में एकल-चरण संरचना की तुलना में तनाव संक्षारण की संवेदनशीलता अधिक होती है। साहित्य में बताया गया है कि जब पीतल की सामग्री में Zn की मात्रा 20% से अधिक होती है, तो इसमें तनाव संक्षारण की संवेदनशीलता अधिक होती है, और Zn की मात्रा जितनी अधिक होती है, तनाव संक्षारण की संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होती है। इस मामले में गैस नोजल की मेटलोग्राफिक संरचना एक α+β दोहरे चरण की मिश्र धातु है, और Zn की मात्रा लगभग 35% है, जो 20% से कहीं अधिक है, इसलिए इसमें उच्च तनाव संक्षारण संवेदनशीलता है और तनाव संक्षारण दरार के लिए आवश्यक सामग्री की स्थिति को पूरा करती है।
पीतल की सामग्री के लिए, यदि ठंडे काम के विरूपण के बाद तनाव से राहत देने वाली एनीलिंग नहीं की जाती है, तो उपयुक्त तनाव की स्थिति और संक्षारक वातावरण में तनाव संक्षारण होगा। तनाव संक्षारण दरार का कारण बनने वाला तनाव आम तौर पर स्थानीय तन्यता तनाव होता है, जिसे तनाव या अवशिष्ट तनाव लगाया जा सकता है। ट्रक के टायर के फुलाए जाने के बाद, टायर में उच्च दबाव के कारण एयर नोजल की अक्षीय दिशा के साथ तन्यता तनाव उत्पन्न होगा, जिससे एयर नोजल में परिधिगत दरारें होंगी। टायर के आंतरिक दबाव के कारण होने वाले तन्यता तनाव की गणना बस σ=p R/2t (जहां p टायर का आंतरिक दबाव है, R वाल्व का आंतरिक व्यास है, और t वाल्व की दीवार की मोटाई है) के अनुसार की जा सकती है। गैस नोजल की क्रैकिंग पोजिशन सभी बैकबेंड पर हैं, और यह स्पष्ट है कि बैकबेंड पर अवशिष्ट विरूपण बड़ा है, और वहां एक अवशिष्ट तन्य तनाव है। वास्तव में, कई व्यावहारिक तांबे मिश्र धातु घटकों में, तनाव संक्षारण क्रैकिंग शायद ही कभी डिज़ाइन तनावों के कारण होता है, और उनमें से अधिकांश अवशिष्ट तनावों के कारण होते हैं जिन्हें देखा नहीं जाता है और अनदेखा किया जाता है। इस मामले में, वाल्व के पीछे के मोड़ पर, टायर के आंतरिक दबाव से उत्पन्न तन्य तनाव की दिशा अवशिष्ट तनाव की दिशा के अनुरूप होती है, और इन दो तनावों का सुपरपोजिशन SCC के लिए तनाव की स्थिति प्रदान करता है।
3. निष्कर्ष और सुझाव
निष्कर्ष:
दरार काटायर वाल्वयह मुख्य रूप से SO2 के कारण उत्पन्न तनाव संक्षारण दरार के कारण होता है।
सुझाव
(1) आसपास के वातावरण में संक्षारक माध्यम के स्रोत का पता लगाएंटायर वाल्व, और आसपास के संक्षारक माध्यम के साथ सीधे संपर्क से बचने की कोशिश करें। उदाहरण के लिए, वाल्व की सतह पर एंटी-जंग कोटिंग की एक परत लगाई जा सकती है।
(2) ठंडे काम के अवशिष्ट तन्य तनाव को उचित प्रक्रियाओं द्वारा समाप्त किया जा सकता है, जैसे झुकने के बाद तनाव से राहत एनीलिंग।
पोस्ट करने का समय: सितम्बर-23-2022
