1. Teoretiese toets en analise
Van die 3bandkleppemonsters verskaf deur die maatskappy, 2 is kleppe, en 1 is 'n klep wat nog nie gebruik is nie. Vir A en B word die klep wat nie gebruik is nie as grys gemerk. Omvattende Figuur 1. Die buitenste oppervlak van klep A is vlak, die buitenste oppervlak van klep B is die oppervlak, die buitenste oppervlak van klep C is die oppervlak, en die buitenste oppervlak van klep C is die oppervlak. Kleppe A en B is bedek met korrosieprodukte. Die klep A en B is gekraak by die draaie, die buitenste deel van die draai is langs die klep, die klepringmond B is na die einde gekraak, en die wit pyl tussen die gekraakte oppervlaktes op die oppervlak van die klep A is gemerk . Van bogenoemde is die krake oral, die krake is die grootste, en die krake is oral.
'n Gedeelte van dieband klepA, B en C monsters is uit die buiging gesny, en die oppervlak morfologie is waargeneem met 'n ZEISS-SUPRA55 skandeer elektronmikroskoop, en die mikro-area samestelling is met EDS ontleed. Figuur 2 (a) toon die mikrostruktuur van die klep B-oppervlak. Dit kan gesien word dat daar baie wit en helder deeltjies op die oppervlak is (aangedui deur die wit pyle in die figuur), en die EDS-analise van die wit deeltjies het 'n hoë inhoud van S. Die energiespektrum analise resultate van die wit deeltjies word in Figuur 2(b) getoon.
Figure 2 (c) en (e) is die oppervlakmikrostrukture van klep B. Uit Figuur 2 (c) kan gesien word dat die oppervlak feitlik geheel en al deur korrosieprodukte bedek is, en die korrosiewe elemente van die korrosieprodukte deur energiespektrumanalise sluit hoofsaaklik S, Cl en O in, die inhoud van S in individuele posisies is hoër, en die resultate van die energiespektrumanalise word in Fig. 2(d) getoon. Dit kan gesien word uit Figuur 2(e) dat daar mikrokrake langs die klepring op die oppervlak van klep A is. Figure 2(f) en (g) is die oppervlakmikromorfologieë van klep C, die oppervlak is ook heeltemal bedek deur korrosieprodukte, en die korrosiewe elemente sluit ook S, Cl en O in, soortgelyk aan Figuur 2(e). Die rede vir krake kan spanningskorrosie krake (SCC) wees van die korrosie produk ontleding op die klepoppervlak. Fig. 2(h) is ook die oppervlakmikrostruktuur van klep C. Daar kan gesien word dat die oppervlak relatief skoon is, en die chemiese samestelling van die oppervlak wat deur EDS ontleed is soortgelyk aan dié van die koperlegering, wat aandui dat die klep nie gekorrodeer nie. Deur die mikroskopiese morfologie en chemiese samestelling van die drie klepoppervlaktes te vergelyk, word aangetoon dat daar korrosiewe media soos S, O en Cl in die omliggende omgewing is.
Die kraak van klep B is deur die buigtoets oopgemaak, en daar is gevind dat die kraak nie die hele deursnee van die klep binnegedring het nie, aan die kant van die terugbuig gekraak het en nie aan die kant oorkant die terugbuig gekraak het nie. van die klep. Die visuele inspeksie van die fraktuur toon dat die kleur van die fraktuur donker is, wat aandui dat die fraktuur geroes is, en sommige dele van die fraktuur is donker van kleur, wat aandui dat die korrosie ernstiger is in hierdie dele. Die breuk van klep B is waargeneem onder 'n skandeer-elektronmikroskoop, soos getoon in Figuur 3. Figuur 3 (a) toon die makroskopiese voorkoms van klep B-fraktuur. Daar kan gesien word dat die buitenste breuk naby die klep deur korrosieprodukte bedek is, wat weereens die teenwoordigheid van korrosiewe media in die omliggende omgewing aandui. Volgens energiespektrumanalise is die chemiese komponente van die korrosieproduk hoofsaaklik S, Cl en O, en die inhoud van S en O is relatief hoog, soos in Fig. 3(b) getoon. Deur die breukoppervlak waar te neem, word gevind dat die kraakgroeipatroon langs die kristaltipe is. 'n Groot aantal sekondêre krake kan ook gesien word deur die breuk by hoër vergrotings waar te neem, soos getoon in Figuur 3(c). Die sekondêre krake is met wit pyle in die figuur gemerk. Korrosieprodukte en kraakgroeipatrone op die breukoppervlak toon weer die kenmerke van spanningskorrosie-krake.
Die breuk van klep A is nie oopgemaak nie, verwyder 'n gedeelte van die klep (insluitend die gekraakte posisie), maal en poleer die aksiale gedeelte van die klep, en gebruik Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 ml) oplossing is geëts, en die metallografiese struktuur en kraakgroeimorfologie is met Zeiss Axio Observer A1m optiese mikroskoop waargeneem. Figuur 4 (a) toon die metallografiese struktuur van die klep, wat α+β dubbelfase struktuur is, en β is relatief fyn en korrelvormig en versprei op die α-fase matriks. Die kraakvoortplantingspatrone by die omtrekskeure word in Figuur 4(a), (b) getoon. Aangesien die kraakoppervlaktes met korrosieprodukte gevul is, is die gaping tussen die twee kraakoppervlaktes wyd, en dit is moeilik om die kraakvoortplantingspatrone te onderskei. bifurkasie verskynsel. Baie sekondêre krake (gemerk met wit pyle in die figuur) is ook op hierdie primêre kraak waargeneem, sien Fig. 4(c), en hierdie sekondêre krake het langs die graan voortgeplant. Die geëtste klepmonster is deur SEM waargeneem, en daar is gevind dat daar baie mikrokrake in ander posisies parallel met die hoofskeur was. Hierdie mikrokrake het van die oppervlak af ontstaan en na die binnekant van die klep uitgebrei. Die krake het bifurkasie gehad en het langs die grein gestrek, sien Figuur 4 (c), (d). Die omgewing en spanningstoestand van hierdie mikrokrake is amper dieselfde as dié van die hoofkraak, dus kan afgelei word dat die hoofkraak se voortplantingsvorm ook interkorrelvormig is, wat ook bevestig word deur die fraktuurwaarneming van klep B. Die bifurkasieverskynsel van die kraak toon weer die eienskappe van spanningskorrosie-krake van die klep.
2. Analise en Bespreking
Om op te som, kan afgelei word dat die skade van die klep veroorsaak word deur spanningskorrosie-krake wat deur SO2 veroorsaak word. Spanningskorrosie-krake moet oor die algemeen aan drie voorwaardes voldoen: (1) materiale wat sensitief is vir spanningskorrosie; (2) korrosiewe medium sensitief vir koperlegerings; (3) sekere strestoestande.
Daar word algemeen geglo dat suiwer metale nie aan spanningskorrosie ly nie, en alle legerings is in verskillende mate vatbaar vir spanningskorrosie. Vir kopermateriale word daar algemeen geglo dat die dubbelfasestruktuur 'n hoër spanningskorrosiegevoeligheid het as die enkelfasestruktuur. Dit is in die literatuur gerapporteer dat wanneer die Zn-inhoud in die kopermateriaal 20% oorskry, dit 'n hoër spanningskorrosie vatbaarheid het, en hoe hoër die Zn inhoud, hoe hoër is die spanningskorrosie vatbaarheid. Die metallografiese struktuur van die gasspuitstuk is in hierdie geval 'n α+β-dubbelfase-legering, en die Zn-inhoud is ongeveer 35%, ver meer as 20%, dus het dit 'n hoë spanningskorrosie-sensitiwiteit en voldoen aan die materiaaltoestande wat vir spanning vereis word. korrosie krake.
Vir kopermateriale, indien spanningsverligting uitgloeiing nie uitgevoer word na koue werkende vervorming nie, sal spanningskorrosie plaasvind onder geskikte spanningstoestande en korrosiewe omgewings. Die spanning wat spanningskorrosie-krake veroorsaak, is oor die algemeen plaaslike trekspanning, wat spanning of residuele spanning toegepas kan word. Nadat die vragmotorband opgepomp is, sal trekspanning langs die aksiale rigting van die lugspuitstuk gegenereer word as gevolg van die hoë druk in die band, wat omtrekkrake in die lugspuitstuk sal veroorsaak. Die trekspanning wat deur die interne druk van die band veroorsaak word, kan eenvoudig bereken word volgens σ=p R/2t (waar p die interne druk van die band is, R die binnedeursnee van die klep is, en t die wanddikte van die klep). Oor die algemeen is die trekspanning wat deur die interne druk van die band gegenereer word egter nie te groot nie, en die effek van oorblywende spanning moet in ag geneem word. Die kraakposisies van die gasspuitpunte is almal by die terugbuiging, en dit is duidelik dat die oorblywende vervorming by die terugbuiging groot is, en daar is 'n oorblywende trekspanning daar. Trouens, in baie praktiese koperlegeringskomponente word spanningskorrosie-krake selde deur ontwerpspannings veroorsaak, en die meeste daarvan word veroorsaak deur oorblywende spannings wat nie gesien en geïgnoreer word nie. In hierdie geval, by die agterste buiging van die klep, is die rigting van die trekspanning wat deur die interne druk van die band gegenereer word in ooreenstemming met die rigting van die oorblywende spanning, en die superposisie van hierdie twee spannings verskaf die spanningstoestand vir die SCC .
3. Gevolgtrekking en voorstelle
Gevolgtrekking:
Die gekraak van dieband klepword hoofsaaklik veroorsaak deur spanningskorrosie-krake wat deur SO2 veroorsaak word.
Voorstel
(1) Spoor die bron van die korrosiewe medium in die omgewing rondom dieband klep, en probeer om direkte kontak met die omliggende korrosiewe medium te vermy. Byvoorbeeld, 'n laag anti-roes deklaag kan op die oppervlak van die klep aangebring word.
(2) Die oorblywende trekspanning van koue bewerking kan uitgeskakel word deur toepaslike prosesse, soos spanningsverligting uitgloeiing na buiging.
Postyd: 23-Sep-2022