1. Nazariy test va tahlil
3 danshinalar klapanlarikompaniya tomonidan taqdim etilgan namunalar, 2 tasi klapanlar va 1 tasi hali ishlatilmagan valfdir.A va B uchun ishlatilmagan valf kul rang bilan belgilangan.Keng qamrovli rasm 1. Vana A ning tashqi yuzasi sayoz, B klapanining tashqi yuzasi sirt, C klapanining tashqi yuzasi va C klapanining tashqi yuzasi sirtdir.A va B klapanlari korroziya mahsulotlari bilan qoplangan.A va B klapanlari bukilish joylarida yorilib ketgan, bukilishning tashqi qismi valf bo'ylab, klapan halqasining og'zi B oxirigacha yorilib ketgan va klapan A yuzasida yoriq yuzalar orasidagi oq o'q belgilangan. .Yuqoridagilardan, yoriqlar hamma joyda, yoriqlar eng katta va yoriqlar hamma joyda.
ning bir qismishinalar klapanA, B va C namunalari egilishdan kesilib, sirt morfologiyasi ZEISS-SUPRA55 skanerlash elektron mikroskopi bilan kuzatildi va mikro-hudud tarkibi EDS bilan tahlil qilindi.Shakl 2 (a) klapan B sirtining mikro tuzilishini ko'rsatadi.Ko'rinib turibdiki, sirtda juda ko'p oq va yorqin zarralar mavjud (rasmdagi oq strelkalar bilan ko'rsatilgan) va oq zarralarning EDS tahlili S ning yuqori miqdoriga ega. Oq zarralarning energiya spektrini tahlil qilish natijalari. 2(b)-rasmda ko'rsatilgan.
Shakllar 2 (c) va (e) B klapanining sirt mikro tuzilmalari. 2 (c)-rasmdan ko'rinib turibdiki, sirt deyarli butunlay korroziya mahsulotlari bilan qoplangan va korroziya mahsulotlarining korroziy elementlari energiya spektrini tahlil qilish orqali asosan S, Cl va O ni o'z ichiga oladi, alohida pozitsiyalarda S ning tarkibi yuqoriroq va energiya spektrini tahlil qilish natijalari 2 (d)-rasmda ko'rsatilgan.2(e)-rasmdan ko‘rinib turibdiki, A klapan yuzasida klapan halqasi bo‘ylab mikro yoriqlar mavjud. 2(f) va (g) rasmlar C klapanining sirt mikromorfologiyalari, sirt ham butunlay korroziya mahsulotlari bilan qoplangan va korroziy elementlar, shuningdek, 2 (e)-rasmga o'xshash S, Cl va O ni ham o'z ichiga oladi.Yorilish sababi vana yuzasida korroziya mahsuloti tahlilidan stressli korroziya yorilishi (SCC) bo'lishi mumkin.2(h)-rasm, shuningdek, C klapanining sirt mikro tuzilishidir. Ko'rinib turibdiki, sirt nisbatan toza va EDS tomonidan tahlil qilingan sirtning kimyoviy tarkibi mis qotishmasiga o'xshash, bu valfning korroziyaga uchramagan.Uchta valf sirtining mikroskopik morfologiyasi va kimyoviy tarkibini taqqoslash orqali atrofdagi muhitda S, O va Cl kabi korroziv vositalar mavjudligi ko'rsatilgan.
Bükme sinovi orqali B klapanining yorilishi ochildi va yoriq klapanning butun ko'ndalang kesimiga kirmasligi, orqa burmaning yon tomonida yorilishi va orqa tomonga qarama-qarshi tomondan yorilishi aniqlandi. valfning.Singan joyini vizual tekshirish sinish rangining qorayishini ko'rsatadi, bu sinishning korroziyaga uchraganligini ko'rsatadi va sinishning ba'zi qismlari to'q rangga ega, bu esa bu qismlarda korroziyaning jiddiyroq ekanligini ko'rsatadi.3-rasmda ko'rsatilganidek, B klapanining sinishi skanerlovchi elektron mikroskop ostida kuzatildi. 3 (a) rasmda B klapanining sinishi makroskopik ko'rinishi ko'rsatilgan.Ko'rinib turibdiki, vana yaqinidagi tashqi sinish korroziya mahsulotlari bilan qoplangan, bu yana atrofdagi muhitda korroziy vositalar mavjudligini ko'rsatadi.Energiya spektrining tahliliga ko'ra, korroziya mahsulotining kimyoviy tarkibiy qismlari asosan S, Cl va O dan iborat bo'lib, S va O ning tarkibi nisbatan yuqori, 3-rasm (b) da ko'rsatilgan.Singan sirtini kuzatganda, yoriqlar o'sishi shakli kristall turi bo'ylab joylashganligi aniqlanadi.Ko'p sonli ikkilamchi yoriqlar 3(c)-rasmda ko'rsatilganidek, sinishni yuqori kattalashtirishda kuzatish orqali ham ko'rish mumkin.Ikkilamchi yoriqlar rasmda oq o'qlar bilan belgilangan.Singan yuzasida korroziya mahsulotlari va yoriqlar o'sishi naqshlari yana stressli korroziya yorilishining xususiyatlarini ko'rsatadi.
A klapanining sinishi ochilmagan, valfning bir qismini (shu jumladan yoriq holatini) olib tashlang, valfning eksenel qismini maydalang va jilolang va Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 ml) + C2H5OH ( 100 ml) eritmasi chizilgan va metallografik tuzilish va yoriqlar o'sishi morfologiyasi Zeiss Axio Observer A1m optik mikroskopida kuzatilgan.Shakl 4 (a) a+b ikki fazali struktura bo'lgan valfning metallografik tuzilishini ko'rsatadi va b nisbatan nozik va donador va a-fazali matritsada taqsimlanadi.Aylana yoriqlarida yoriqning tarqalish shakllari 4(a), (b) shaklda ko'rsatilgan.Yoriq sirtlari korroziya mahsulotlari bilan to'ldirilganligi sababli, ikkita yoriq yuzasi orasidagi bo'shliq keng bo'lib, yoriqning tarqalish naqshlarini farqlash qiyin.bifurkatsiya hodisasi.Ko'pgina ikkilamchi yoriqlar (rasmda oq strelkalar bilan belgilangan) ushbu birlamchi yoriqda ham kuzatilgan, 4(v)-rasmga qarang va bu ikkilamchi yoriqlar don bo'ylab tarqaldi.Etched valf namunasi SEM tomonidan kuzatildi va asosiy yoriqga parallel ravishda boshqa pozitsiyalarda ko'plab mikro-yoriqlar mavjudligi aniqlandi.Ushbu mikro-yoriqlar sirtdan kelib chiqqan va valfning ichki qismiga kengaygan.Yoriqlar bifurkatsiyaga ega edi va don bo'ylab cho'zilgan, 4-rasmga qarang (c), (d).Bu mikroyoriqlarning muhiti va kuchlanish holati asosiy yoriqniki bilan deyarli bir xil, shuning uchun asosiy yoriqning tarqalish shakli ham donalararo, deb xulosa qilish mumkin, bu B klapanining sinish kuzatuvi bilan ham tasdiqlanadi. Bifurkatsiya hodisasi. yoriq yana valfning stressli korroziya yorilishining xususiyatlarini ko'rsatadi.
2. Tahlil va muhokama
Xulosa qilib aytish mumkinki, klapanning shikastlanishi SO2 ta'sirida stressli korroziya yorilishi natijasida yuzaga keladi.Stressli korroziya yorilishi odatda uchta shartga javob berishi kerak: (1) stressli korroziyaga sezgir materiallar;(2) mis qotishmalariga sezgir korroziy muhit;(3) muayyan stress holatlari.
Umuman olganda, sof metallar stressli korroziyadan aziyat chekmaydi va barcha qotishmalar turli darajada stressli korroziyaga moyil.Guruch materiallari uchun, odatda, ikki fazali strukturaning bir fazali tuzilishga qaraganda yuqori stressli korroziyaga moyilligi borligiga ishonishadi.Adabiyotda ma'lum bo'lishicha, guruch materialidagi Zn miqdori 20% dan oshsa, u yuqori stressli korroziyaga moyil bo'ladi va Zn miqdori qanchalik yuqori bo'lsa, stress korroziyaga moyilligi shunchalik yuqori bo'ladi.Bu holda gaz ko'krak qafasining metallografik tuzilishi a+b ikki fazali qotishma bo'lib, Zn miqdori taxminan 35% ni tashkil qiladi, 20% dan ancha yuqori, shuning uchun u yuqori stress korroziyaga sezgirligiga ega va stress uchun zarur bo'lgan moddiy sharoitlarga javob beradi. korroziya yorilishi.
Guruch materiallari uchun, agar sovuq ish deformatsiyasidan so'ng stressni yo'qotish tavlanishi bajarilmasa, mos stress sharoitida va korroziy muhitda stress korroziyasi paydo bo'ladi.Stressli korroziyaning yorilishiga olib keladigan stress, odatda, stress yoki qoldiq stress qo'llanilishi mumkin bo'lgan mahalliy kuchlanish stressidir.Yuk mashinasi shinalari puflangandan so'ng, shinadagi yuqori bosim tufayli havo ko'krakning eksenel yo'nalishi bo'ylab kuchlanish kuchlanishi hosil bo'ladi, bu esa havo ko'krak qafasida aylana yoriqlariga olib keladi.Shinaning ichki bosimidan kelib chiqadigan kuchlanish kuchlanishini s=p R/2t ga ko'ra oddiygina hisoblash mumkin (bu erda p - shinaning ichki bosimi, R - klapanning ichki diametri va t - devor qalinligi. valf).Biroq, umuman olganda, shinaning ichki bosimi natijasida hosil bo'lgan kuchlanish kuchlanishi juda katta emas va qoldiq stressning ta'sirini hisobga olish kerak.Gaz purkagichlarining yorilish joylari hammasi orqa bukilishda bo'lib, orqa burmada qoldiq deformatsiya katta bo'lishi va u erda qoldiq kuchlanish kuchlanishi mavjudligi aniq.Darhaqiqat, ko'plab amaliy mis qotishma komponentlarida stress korroziyasining yorilishi kamdan-kam hollarda dizayn stresslari tufayli yuzaga keladi va ularning aksariyati ko'rinmaydigan va e'tiborga olinmaydigan qoldiq stresslar tufayli yuzaga keladi.Bunday holda, valfning orqa egilishida, shinaning ichki bosimi natijasida hosil bo'lgan kuchlanish kuchlanishining yo'nalishi qoldiq kuchlanish yo'nalishiga mos keladi va bu ikki kuchlanishning superpozitsiyasi SCC uchun kuchlanish holatini ta'minlaydi. .
3. Xulosa va takliflar
Xulosa:
ning yorilishishinalar klapanasosan SO2 dan kelib chiqqan stressli korroziya yorilishidan kelib chiqadi.
Taklif
(1) Atrofdagi muhitda korroziy muhit manbasini kuzatingshinalar klapan, va atrofdagi korroziy muhit bilan bevosita aloqa qilmaslikka harakat qiling.Masalan, valf yuzasiga korroziyaga qarshi qoplama qatlami qo'llanilishi mumkin.
(2) Sovuq ishlov berishning qoldiq kuchlanish stressini egilishdan keyin kuchlanishni yumshatish kabi tegishli jarayonlar bilan bartaraf etish mumkin.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 23-sentyabr