1. सैद्धांतिक परीक्षण और विश्लेषण
3 में सेटायर वाल्वकंपनी द्वारा प्रदान किए गए नमूने, 2 वाल्व हैं, और 1 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 चित्र 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 फटे हुए हैं, मोड़ का बाहरी भाग 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, और दरारें हर जगह हैं।
का एक खंडटायर वाल्वए, बी, और सी नमूनों को मोड़ से काटा गया था, और सतह आकृति विज्ञान को ZEISS-SUPRA55 स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ देखा गया था, और सूक्ष्म क्षेत्र संरचना का ईडीएस के साथ विश्लेषण किया गया था। 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 तीरों द्वारा दर्शाया गया है), और सफेद कणों के ईडीएस विश्लेषण में एस की उच्च सामग्री है। सफेद कणों के ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण परिणाम चित्र 2(बी) में दिखाया गया है।
चित्र 2 (सी) और (ई) वाल्व बी की सतह सूक्ष्म संरचनाएं हैं। चित्र 2 (सी) से यह 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 तत्व मुख्य रूप से एस, सीएल और ओ शामिल हैं, व्यक्तिगत स्थितियों में एस की सामग्री अधिक है, और ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण 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। चित्र 2(एफ) और (जी) वाल्व सी की सतह सूक्ष्म-आकारिकी हैं, सतह भी है पूरी तरह से संक्षारण उत्पादों द्वारा कवर किया गया है, और संक्षारक तत्वों में चित्र 2(ई) के समान एस, सीएल और ओ भी शामिल हैं। क्रैकिंग का कारण वाल्व सतह पर संक्षारण उत्पाद विश्लेषण से तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) हो सकता है। चित्र 2(एच) भी वाल्व सी की सतह सूक्ष्म संरचना है। यह देखा जा सकता है कि सतह अपेक्षाकृत साफ है, और ईडीएस द्वारा विश्लेषण की गई सतह की रासायनिक संरचना तांबे मिश्र धातु के समान है, जो दर्शाता है कि वाल्व है संक्षारित नहीं. 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 झुकने वाले परीक्षण के माध्यम से खोला गया था, और यह पाया गया कि दरार वाल्व के पूरे क्रॉस-सेक्शन में नहीं घुसी, बैकबेंड की तरफ दरार हुई, और बैकबेंड के विपरीत तरफ भी दरार नहीं हुई वाल्व का. फ्रैक्चर के दृश्य निरीक्षण से पता चलता है कि फ्रैक्चर का रंग गहरा है, यह दर्शाता है कि फ्रैक्चर का क्षरण हो गया है, और फ्रैक्चर के कुछ हिस्सों का रंग गहरा है, जो इंगित करता है कि इन हिस्सों में क्षरण अधिक गंभीर है। वाल्व बी का फ्रैक्चर एक 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 संक्षारण उत्पादों द्वारा कवर किया गया है, जो फिर से आसपास के वातावरण में संक्षारक मीडिया की उपस्थिति का संकेत देता है। ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण के अनुसार, संक्षारण उत्पाद के रासायनिक घटक मुख्य रूप से एस, सीएल और ओ हैं, और एस और ओ की सामग्री अपेक्षाकृत अधिक है, जैसा कि चित्र 3 (बी) में दिखाया गया है। फ्रैक्चर सतह का अवलोकन करने पर पता चलता है कि दरार का विकास पैटर्न क्रिस्टल प्रकार के अनुसार है। उच्च आवर्धन पर फ्रैक्चर को देखकर बड़ी संख्या में माध्यमिक दरारें भी देखी जा सकती हैं, जैसा कि चित्र 3 (सी) में दिखाया गया है। चित्र में द्वितीयक दरारें सफेद तीरों से चिह्नित हैं। संक्षारण उत्पाद और फ्रैक्चर सतह पर दरार वृद्धि पैटर्न फिर से तनाव संक्षारण क्रैकिंग की विशेषताओं को दर्शाते हैं।
वाल्व ए का फ्रैक्चर नहीं खोला गया है, वाल्व के एक हिस्से को हटा दें (फटा हुआ स्थान सहित), वाल्व के अक्षीय खंड को पीसें और पॉलिश करें, और FeCl3 (5 ग्राम) +HCl (50 एमएल) + C2H5OH का उपयोग करें ( 100 एमएल) घोल को उकेरा गया, और ज़ीस एक्सियो ऑब्जर्वर ए1एम ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के साथ मेटलोग्राफिक संरचना और दरार वृद्धि आकृति विज्ञान का अवलोकन किया गया। चित्र 4 (ए) वाल्व की मेटलोग्राफिक संरचना को दर्शाता है, जो α+β दोहरे चरण की संरचना है, और β अपेक्षाकृत महीन और दानेदार है और α-चरण मैट्रिक्स पर वितरित है। परिधीय दरारों पर दरार प्रसार पैटर्न चित्र 4(ए), (बी) में दिखाए गए हैं। चूंकि दरार की सतहें संक्षारण उत्पादों से भरी होती हैं, इसलिए दो दरार सतहों के बीच का अंतर चौड़ा होता है, और दरार के प्रसार पैटर्न को अलग करना मुश्किल होता है। द्विभाजन घटना. इस प्राथमिक दरार पर कई माध्यमिक दरारें (आकृति में सफेद तीरों से चिह्नित) भी देखी गईं, चित्र 4 (सी) देखें, और ये माध्यमिक दरारें अनाज के साथ फैल गईं। एसईएम द्वारा नक़्क़ाशीदार वाल्व का नमूना देखा गया, और यह 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 विस्तारित हुईं। दरारें द्विभाजित थीं और अनाज के साथ फैली हुई थीं, चित्र 4 (सी), (डी) देखें। इन माइक्रोक्रैक का वातावरण और तनाव की स्थिति लगभग मुख्य दरार के समान ही होती है, इसलिए यह अनुमान लगाया जा सकता है कि मुख्य दरार का प्रसार रूप भी अंतरग्रंथि है, जिसकी पुष्टि वाल्व बी के फ्रैक्चर अवलोकन से भी होती है। दरार फिर से वाल्व के तनाव संक्षारण दरार की विशेषताओं को दिखाती है।
2. विश्लेषण और चर्चा
संक्षेप में, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि वाल्व की क्षति SO2 के कारण होने वाले तनाव संक्षारण क्रैकिंग के कारण होती है। तनाव संक्षारण क्रैकिंग को आम तौर पर तीन स्थितियों को पूरा करने की आवश्यकता होती है: (1) तनाव संक्षारण के प्रति संवेदनशील सामग्री; (2) तांबा मिश्र धातुओं के प्रति संवेदनशील संक्षारक माध्यम; (3) कुछ तनाव की स्थितियाँ।
आमतौर पर यह माना जाता है कि शुद्ध धातुएँ तनाव क्षरण से ग्रस्त नहीं होती हैं, और सभी मिश्रधातुएँ अलग-अलग डिग्री तक तनाव क्षरण के प्रति संवेदनशील होती हैं। पीतल की सामग्रियों के लिए, आमतौर पर यह माना जाता है कि दोहरे चरण की संरचना में एकल-चरण संरचना की तुलना में अधिक तनाव संक्षारण संवेदनशीलता होती है। साहित्य में यह बताया गया है कि जब पीतल सामग्री में Zn सामग्री 20% से अधिक हो जाती है, तो इसमें तनाव संक्षारण संवेदनशीलता अधिक होती है, और Zn सामग्री जितनी अधिक होगी, तनाव संक्षारण संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होती है। इस मामले में गैस नोजल की मेटलोग्राफिक संरचना एक α+β दोहरे चरण मिश्र धातु है, और Zn सामग्री लगभग 35% है, जो 20% से कहीं अधिक है, इसलिए इसमें उच्च तनाव संक्षारण संवेदनशीलता है और तनाव के लिए आवश्यक सामग्री स्थितियों को पूरा करती है। जंग टूटना.
पीतल की सामग्रियों के लिए, यदि कोल्ड वर्किंग विरूपण के बाद तनाव राहत एनीलिंग नहीं की जाती है, तो उपयुक्त तनाव स्थितियों और संक्षारक वातावरण के तहत तनाव क्षरण होगा। तनाव जो तनाव संक्षारण दरार का कारण बनता है वह आम तौर पर स्थानीय तन्य तनाव होता है, जिसे तनाव या अवशिष्ट तनाव लागू किया जा सकता है। ट्रक के टायर को फुलाए जाने के बाद, टायर में उच्च दबाव के कारण एयर नोजल की अक्षीय दिशा में तन्य तनाव उत्पन्न होगा, जिससे एयर नोजल में परिधीय दरारें पैदा होंगी। टायर के आंतरिक दबाव के कारण होने वाले तन्य तनाव की गणना σ=p R/2t के अनुसार की जा सकती है (जहां p टायर का आंतरिक दबाव है, R वाल्व का आंतरिक व्यास है, और t दीवार की मोटाई है) वाल्व). हालाँकि, सामान्य तौर पर, टायर के आंतरिक दबाव से उत्पन्न तन्य तनाव बहुत बड़ा नहीं होता है, और अवशिष्ट तनाव के प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए। गैस नोजल की क्रैकिंग स्थिति 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 तनाव के कारण होती है, और उनमें से अधिकतर अवशिष्ट तनाव के कारण होते हैं जिन्हें देखा और अनदेखा नहीं 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 एससीसी के लिए तनाव की स्थिति प्रदान करता है। .
3. निष्कर्ष एवं सुझाव
निष्कर्ष:
का टूटनाटायर वाल्वयह मुख्य रूप से SO2 के कारण होने वाले तनाव संक्षारण क्रैकिंग के कारण होता है।
सुझाव
(1) आसपास के वातावरण में संक्षारक माध्यम के स्रोत का पता लगाएंटायर वाल्व, और आसपास के संक्षारक माध्यम के सीधे संपर्क से बचने का प्रयास करें। उदाहरण के लिए, वाल्व की सतह पर जंग रोधी कोटिंग की एक परत लगाई जा सकती है।
(2) ठंड में काम करने के अवशिष्ट तन्य तनाव को उचित प्रक्रियाओं द्वारा समाप्त किया जा सकता है, जैसे झुकने के बाद तनाव राहत एनीलिंग।
पोस्ट करने का समय: सितम्बर-23-2022