1. Tés Téoritis sareng Analisis
Tina 3 étaklep banconto anu disayogikeun ku perusahaan, 2 nyaéta klep, sareng 1 nyaéta klep anu teu acan dianggo. Pikeun A sareng B, klep anu teu acan dianggo ditandaan kulawu. Gambar Komprehensif 1. Beungeut luar klep A déét, beungeut luar klep B nyaéta beungeutna, beungeut luar klep C nyaéta beungeutna, sareng beungeut luar klep C nyaéta beungeutna. Klep A sareng B katutupan ku produk korosi. Klep A sareng B retak dina tikungan, bagian luar tikungan aya di sapanjang klep, sungut cingcin klep B retak nuju tungtungna, sareng panah bodas antara beungeut retak dina beungeut klep A ditandaan. Tina di luhur, retakan aya di mana-mana, retakan panggedéna, sareng retakan aya di mana-mana.
Hiji bagian tinaklep banSampel A, B, sareng C dipotong tina tikungan, teras morfologi permukaan dititénan nganggo mikroskop éléktron scanning ZEISS-SUPRA55, sareng komposisi mikro-area dianalisis nganggo EDS. Gambar 2 (a) nunjukkeun mikrostruktur permukaan klep B. Katingali yén aya seueur partikel bodas sareng caang dina permukaan (ditunjukkeun ku panah bodas dina gambar), sareng analisis EDS tina partikel bodas ngagaduhan eusi S anu luhur. Hasil analisis spéktrum énergi tina partikel bodas dipidangkeun dina Gambar 2(b).
Gambar 2 (c) sareng (e) nyaéta mikrostruktur permukaan klep B. Tiasa ditingali tina Gambar 2 (c) yén permukaan ampir sadayana katutupan ku produk korosi, sareng unsur korosif tina produk korosi ku analisis spéktrum énergi utamina kalebet S, Cl sareng O, eusi S dina posisi individu langkung luhur, sareng hasil analisis spéktrum énergi dipidangkeun dina Gambar 2 (d). Tiasa ditingali tina Gambar 2 (e) yén aya mikro-retakan sapanjang cincin klep dina permukaan klep A. Gambar 2 (f) sareng (g) nyaéta mikro-morfologi permukaan klep C, permukaan ogé katutupan sapinuhna ku produk korosi, sareng unsur korosif ogé kalebet S, Cl sareng O, sami sareng Gambar 2 (e). Alesan retakan tiasa janten retakan korosi setrés (SCC) tina analisis produk korosi dina permukaan klep. Gambar 2(h) ogé mangrupikeun mikrostruktur permukaan klep C. Katingali yén permukaanana relatif bersih, sareng komposisi kimia permukaan anu dianalisis ku EDS sami sareng paduan tambaga, nunjukkeun yén klep henteu korosi. Ku ngabandingkeun morfologi mikroskopis sareng komposisi kimia tina tilu permukaan klep, dipidangkeun yén aya média korosif sapertos S, O sareng Cl dina lingkungan sakurilingna.
Retakan klep B dibuka ngaliwatan uji lentur, sareng kapendak yén retakan éta henteu nembus sakabéh penampang klep, retak di sisi backbend, sareng henteu retak di sisi sabalikna tina backbend klep. Pamariksaan visual tina retakan nunjukkeun yén warna retakan poék, nunjukkeun yén retakan parantos korosi, sareng sababaraha bagian tina retakan warnana poék, anu nunjukkeun yén korosi langkung serius di bagian ieu. Retakan klep B dititénan dina mikroskop éléktron scanning, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 3. Gambar 3 (a) nunjukkeun penampilan makroskopis tina retakan klep B. Katingali yén retakan luar caket klep parantos katutupan ku produk korosi, deui nunjukkeun ayana média korosif di lingkungan sakurilingna. Numutkeun analisis spéktrum énergi, komponén kimia tina produk korosi utamina S, Cl sareng O, sareng eusi S sareng O relatif luhur, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 3(b). Niténan permukaan retakan, kapendak yén pola pertumbuhan retakan aya di sapanjang jinis kristal. Seueur retakan sekundér ogé tiasa katingali ku cara niténan retakan dina pembesaran anu langkung luhur, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 3(c). Retakan sekundér ditandaan ku panah bodas dina gambar. Produk korosi sareng pola kamekaran retakan dina permukaan retakan deui nunjukkeun ciri-ciri retakan korosi setrés.
Patahna klep A tacan dibuka, cabut bagian klep (kaasup posisi retakna), giling sareng poles bagian aksial klep, teras anggo larutan Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) pikeun diukir, sareng struktur metalografi sareng morfologi kamekaran retakan dititénan nganggo mikroskop optik Zeiss Axio Observer A1m. Gambar 4 (a) nunjukkeun struktur metalografi klep, nyaéta struktur fase ganda α+β, sareng β relatif lemes sareng granular sareng disebarkeun dina matriks fase-α. Pola rambatan retakan dina retakan sirkumferensial dipidangkeun dina Gambar 4(a), (b). Kusabab permukaan retakan dieusi ku produk korosi, celah antara dua permukaan retakan lega, sareng hésé ngabédakeun pola rambatan retakan. Seueur retakan sekundér (ditandaan ku panah bodas dina gambar) ogé dititénan dina retakan primér ieu, tingali Gambar 4(c), sareng retakan sekundér ieu nyebar sapanjang serat. Sampel klep anu diukir dititénan ku SEM, sareng kapendak yén aya seueur retakan mikro dina posisi sanés anu sajajar sareng retakan utama. Retakan mikro ieu asalna tina permukaan sareng ngalegaan ka jero klep. Retakan éta ngagaduhan bifurkasi sareng manjang sapanjang serat, tingali Gambar 4 (c), (d). Lingkungan sareng kaayaan tegangan tina retakan mikro ieu ampir sami sareng retakan utama, janten tiasa disimpulkeun yén bentuk rambatan retakan utama ogé intergranular, anu ogé dikonfirmasi ku observasi retakan klep B. Fenomena bifurkasi retakan deui nunjukkeun ciri-ciri retakan korosi tegangan tina klep.
2. Analisis sareng Diskusi
Singkatna, tiasa disimpulkeun yén karusakan klep disababkeun ku retakan korosi setrés anu disababkeun ku SO2. Retakan korosi setrés sacara umum kedah nyumponan tilu kaayaan: (1) bahan anu sénsitip kana korosi setrés; (2) média korosif anu sénsitip kana paduan tambaga; (3) kaayaan setrés anu tangtu.
Sacara umum dipercaya yén logam murni henteu katarajang korosi tegangan, sareng sadaya paduan rentan ka korosi tegangan dina tingkat anu béda-béda. Pikeun bahan kuningan, sacara umum dipercaya yén struktur fase ganda gaduh karentanan korosi tegangan anu langkung luhur tibatan struktur fase tunggal. Parantos dilaporkeun dina literatur yén nalika eusi Zn dina bahan kuningan ngaleuwihan 20%, éta gaduh karentanan korosi tegangan anu langkung luhur, sareng beuki luhur eusi Zn, beuki luhur karentanan korosi tegangan. Struktur metalografi nozzle gas dina hal ieu mangrupikeun paduan fase ganda α+β, sareng eusi Zn sakitar 35%, jauh ngaleuwihan 20%, janten éta gaduh sensitivitas korosi tegangan anu luhur sareng nyumponan kaayaan bahan anu diperyogikeun pikeun retakan korosi tegangan.
Pikeun bahan kuningan, upami annealing relief setrés henteu dilaksanakeun saatos deformasi kerja tiis, korosi setrés bakal kajantenan dina kaayaan setrés anu cocog sareng lingkungan korosif. Setrés anu nyababkeun retakan korosi setrés umumna nyaéta setrés tarik lokal, anu tiasa diterapkeun setrés atanapi setrés sésa. Saatos ban treuk dikembangkeun, setrés tarik bakal dihasilkeun sapanjang arah aksial nozzle hawa kusabab tekanan anu luhur dina ban, anu bakal nyababkeun retakan sirkular dina nozzle hawa. Setrés tarik anu disababkeun ku tekanan internal ban tiasa diitung sacara saderhana numutkeun σ=p R/2t (dimana p nyaéta tekanan internal ban, R nyaéta diaméter jero klep, sareng t nyaéta ketebalan témbok klep). Nanging, sacara umum, setrés tarik anu dihasilkeun ku tekanan internal ban henteu ageung teuing, sareng pangaruh setrés sésa kedah dipertimbangkeun. Posisi retakan nozzle gas sadayana aya dina backbend, sareng jelas yén deformasi sésa dina backbend ageung, sareng aya setrés tarik sésa di dinya. Kanyataanna, dina seueur komponén paduan tambaga anu praktis, retakan korosi tegangan jarang disababkeun ku tegangan desain, sareng kaseueuran disababkeun ku tegangan sésa anu henteu katingali sareng teu dipaliré. Dina hal ieu, dina tikungan tukang klep, arah tegangan tarik anu dihasilkeun ku tekanan internal ban saluyu sareng arah tegangan sésa, sareng superposisi dua tegangan ieu nyayogikeun kaayaan tegangan pikeun SCC.
3. Kacindekan sareng Saran
Kacindekan:
Retakan tinaklep banutamana disababkeun ku retakan korosi tegangan anu disababkeun ku SO2.
Saran
(1) Lacak sumber média korosif di lingkungan di sabudeureunnaklep ban, sareng cobian nyingkahan kontak langsung sareng média korosif di sakurilingna. Salaku conto, lapisan palapis anti korosi tiasa diterapkeun kana permukaan klep.
(2) Tegangan tarik sésa tina pengerjaan tiis tiasa dileungitkeun ku prosés anu pas, sapertos annealing ngaleungitkeun tegangan saatos dibengkokkeun.
Waktos posting: 23-Sep-2022
