1. Test dhe Analizë Teorike
Nga të 3valvulat e gomaveNga mostrat e ofruara nga kompania, 2 janë valvola dhe 1 është një valvul që nuk është përdorur ende. Për A dhe B, valvula që nuk është përdorur është shënuar me gri. Figura gjithëpërfshirëse 1. Sipërfaqja e jashtme e valvulës A është e cekët, sipërfaqja e jashtme e valvulës B është sipërfaqja, sipërfaqja e jashtme e valvulës C është sipërfaqja dhe sipërfaqja e jashtme e valvulës C është sipërfaqja. Valvulat A dhe B janë të mbuluara me produkte korrozioni. Valvula A dhe B janë të çara në kthesa, pjesa e jashtme e kthesës është përgjatë valvulës, gryka e unazës së valvulës B është e çarë drejt fundit dhe shigjeta e bardhë midis sipërfaqeve të çara në sipërfaqen e valvulës A është shënuar. Nga sa më sipër, çarjet janë kudo, çarjet janë më të mëdhatë dhe çarjet janë kudo.
Një pjesë evalvula e gomësMostrat A, B dhe C u prenë nga lakimi dhe morfologjia e sipërfaqes u vëzhgua me një mikroskop elektronik skanues ZEISS-SUPRA55, dhe përbërja e mikro-zonës u analizua me EDS. Figura 2 (a) tregon mikrostrukturën e sipërfaqes së valvulës B. Mund të shihet se ka shumë grimca të bardha dhe të ndritshme në sipërfaqe (të treguara nga shigjetat e bardha në figurë), dhe analiza EDS e grimcave të bardha ka një përmbajtje të lartë të S. Rezultatet e analizës së spektrit të energjisë së grimcave të bardha tregohen në Figurën 2 (b).
Figurat 2 (c) dhe (e) janë mikrostrukturat sipërfaqësore të valvulës B. Nga Figura 2 (c) mund të shihet se sipërfaqja është pothuajse tërësisht e mbuluar nga produktet e korrozionit, dhe elementët gërryes të produkteve të korrozionit me anë të analizës së spektrit të energjisë përfshijnë kryesisht S, Cl dhe O, përmbajtja e S në pozicione individuale është më e lartë, dhe rezultatet e analizës së spektrit të energjisë tregohen në Fig. 2(d). Nga Figura 2(e) mund të shihet se ka mikro-çarje përgjatë unazës së valvulës në sipërfaqen e valvulës A. Figurat 2(f) dhe (g) janë mikro-morfologjitë sipërfaqësore të valvulës C, sipërfaqja është gjithashtu plotësisht e mbuluar nga produktet e korrozionit, dhe elementët gërryes përfshijnë gjithashtu S, Cl dhe O, të ngjashme me Figurën 2(e). Arsyeja për çarje mund të jetë çarja e korrozionit nga stresi (SCC) nga analiza e produktit të korrozionit në sipërfaqen e valvulës. Fig. 2(h) është gjithashtu mikrostruktura sipërfaqësore e valvulës C. Mund të shihet se sipërfaqja është relativisht e pastër dhe përbërja kimike e sipërfaqes së analizuar nga EDS është e ngjashme me atë të lidhjes së bakrit, duke treguar se valvula nuk është e korroduar. Duke krahasuar morfologjinë mikroskopike dhe përbërjen kimike të tre sipërfaqeve të valvulës, tregohet se ka media korrozive si S, O dhe Cl në mjedisin përreth.
Çarja e valvulës B u hap nëpërmjet testit të përkuljes dhe u zbulua se çarja nuk depërtonte në të gjithë prerjen tërthore të valvulës, ishte çarë në anën e lakimit të pasmë dhe nuk ishte çarë në anën e kundërt me lakimin e pasmë të valvulës. Inspektimi vizual i thyerjes tregon se ngjyra e thyerjes është e errët, duke treguar se thyerja është gërryer, dhe disa pjesë të thyerjes janë me ngjyrë të errët, gjë që tregon se korrozioni është më serioz në këto pjesë. Thyerja e valvulës B u vu re nën një mikroskop elektronik skanues, siç tregohet në Figurën 3. Figura 3 (a) tregon pamjen makroskopike të thyerjes së valvulës B. Mund të shihet se thyerja e jashtme pranë valvulës është mbuluar nga produkte korrozioni, duke treguar përsëri praninë e mediave korrozive në mjedisin përreth. Sipas analizës së spektrit të energjisë, përbërësit kimikë të produktit të korrozionit janë kryesisht S, Cl dhe O, dhe përmbajtja e S dhe O është relativisht e lartë, siç tregohet në Fig. 3 (b). Duke vëzhguar sipërfaqen e thyerjes, u zbulua se modeli i rritjes së çarjes është përgjatë llojit të kristalit. Një numër i madh çarjesh sekondare mund të shihen gjithashtu duke vëzhguar thyerjen në zmadhime më të larta, siç tregohet në Figurën 3(c). Çarjet sekondare janë shënuar me shigjeta të bardha në figurë. Produktet e korrozionit dhe modelet e rritjes së çarjeve në sipërfaqen e thyerjes tregojnë përsëri karakteristikat e çarjeve të korrozionit nga stresi.
Thyerja e valvulës A nuk është hapur, hiqni një pjesë të valvulës (duke përfshirë pozicionin e çarjes), bluajeni dhe lustroni seksionin aksial të valvulës dhe përdorni tretësirë Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) që është gdhendur, dhe struktura metalografike dhe morfologjia e rritjes së çarjes u vëzhguan me mikroskopin optik Zeiss Axio Observer A1m. Figura 4 (a) tregon strukturën metalografike të valvulës, e cila është strukturë α+β me dy faza, dhe β është relativisht e imët dhe granulare dhe e shpërndarë në matricën α-fazë. Modelet e përhapjes së çarjeve në çarjet rrethore tregohen në Figurën 4(a), (b). Meqenëse sipërfaqet e çarjeve janë të mbushura me produkte korrozioni, boshllëku midis dy sipërfaqeve të çarjeve është i gjerë dhe është e vështirë të dallohen modelet e përhapjes së çarjeve. Fenomeni i bifurkacionit. Shumë çarje sekondare (të shënuara me shigjeta të bardha në figurë) u vunë re gjithashtu në këtë çarje primare, shih Fig. 4(c), dhe këto çarje sekondare u përhapën përgjatë fibrave. Mostra e valvulës së gdhendur u vëzhgua me anë të SEM-it dhe u zbulua se kishte shumë mikroçarje në pozicione të tjera paralele me çarjen kryesore. Këto mikroçarje buronin nga sipërfaqja dhe zgjeroheshin në brendësi të valvulës. Çarjet kishin bifurkacion dhe shtriheshin përgjatë fibrave, shih Figurën 4 (c), (d). Mjedisi dhe gjendja e stresit e këtyre mikroçarjeve janë pothuajse të njëjta me ato të çarjes kryesore, kështu që mund të nxirret përfundimi se forma e përhapjes së çarjes kryesore është gjithashtu ndërgranulare, gjë që konfirmohet edhe nga vëzhgimi i thyerjes së valvulës B. Fenomeni i bifurkacionit të çarjes tregon përsëri karakteristikat e çarjes nga korrozioni i stresit të valvulës.
2. Analiza dhe Diskutimi
Si përmbledhje, mund të nxirret përfundimi se dëmtimi i valvulës shkaktohet nga çarja e korrozionit nga stresi e shkaktuar nga SO2. Çarja e korrozionit nga stresi në përgjithësi duhet të përmbushë tre kushte: (1) materiale të ndjeshme ndaj korrozionit nga stresi; (2) mjedis korroziv i ndjeshëm ndaj lidhjeve të bakrit; (3) kushte të caktuara stresi.
Përgjithësisht besohet se metalet e pastra nuk vuajnë nga korrozioni i stresit, dhe të gjitha lidhjet janë të ndjeshme ndaj korrozionit të stresit në shkallë të ndryshme. Për materialet prej bronzi, përgjithësisht besohet se struktura me dy faza ka ndjeshmëri më të lartë ndaj korrozionit të stresit sesa struktura me një fazë. Në literaturë është raportuar se kur përmbajtja e Zn në materialin prej bronzi tejkalon 20%, ai ka një ndjeshmëri më të lartë ndaj korrozionit të stresit, dhe sa më e lartë të jetë përmbajtja e Zn, aq më e lartë është ndjeshmëria ndaj korrozionit të stresit. Struktura metalografike e grykës së gazit në këtë rast është një lidhje α+β me dy faza, dhe përmbajtja e Zn është rreth 35%, duke tejkaluar shumë 20%, kështu që ka një ndjeshmëri të lartë ndaj korrozionit të stresit dhe plotëson kushtet e materialit të kërkuara për çarje nga korrozioni i stresit.
Për materialet prej bronzi, nëse nuk kryhet pjekje për lehtësimin e stresit pas deformimit të punës në të ftohtë, korrozioni i stresit do të ndodhë në kushte të përshtatshme stresi dhe mjedise korrozive. Stresi që shkakton çarje nga korrozioni i stresit është përgjithësisht stresi lokal në tërheqje, i cili mund të jetë stres i aplikuar ose stres i mbetur. Pasi goma e kamionit të jetë fryrë, stresi në tërheqje do të gjenerohet përgjatë drejtimit aksial të grykës së ajrit për shkak të presionit të lartë në gomë, gjë që do të shkaktojë çarje rrethore në grykën e ajrit. Stresi në tërheqje i shkaktuar nga presioni i brendshëm i gomës mund të llogaritet thjesht sipas σ=p R/2t (ku p është presioni i brendshëm i gomës, R është diametri i brendshëm i valvulës dhe t është trashësia e murit të valvulës). Megjithatë, në përgjithësi, stresi në tërheqje i gjeneruar nga presioni i brendshëm i gomës nuk është shumë i madh dhe duhet të merret në konsideratë efekti i stresit të mbetur. Pozicionet e çarjes së grykave të gazit janë të gjitha në kthesën e pasme dhe është e qartë se deformimi i mbetur në kthesën e pasme është i madh dhe atje ka një stres të mbetur në tërheqje. Në fakt, në shumë komponentë praktikë të lidhjeve të bakrit, çarja nga korrozioni i stresit rrallë shkaktohet nga streset e projektimit, dhe shumica e tyre shkaktohen nga streset e mbetura që nuk shihen dhe injorohen. Në këtë rast, në kthesën e pasme të valvulës, drejtimi i stresit tërheqës të gjeneruar nga presioni i brendshëm i gomës është në përputhje me drejtimin e stresit të mbetur, dhe mbivendosja e këtyre dy streseve siguron kushtin e stresit për SCC-në.
3. Përfundim dhe Sugjerime
Përfundim:
Plasaritja evalvula e gomësshkaktohet kryesisht nga çarja nga korrozioni i stresit e shkaktuar nga SO2.
Sugjerim
(1) Gjurmoni burimin e mjedisit gërryes në mjedisin përrethvalvula e gomës, dhe përpiquni të shmangni kontaktin e drejtpërdrejtë me mjedisin përreth gërryes. Për shembull, një shtresë veshjeje anti-korrozioni mund të aplikohet në sipërfaqen e valvulës.
(2) Stresi i mbetur në tërheqje i përpunimit në të ftohtë mund të eliminohet me anë të proceseve të përshtatshme, siç është pjekje me lehtësim të stresit pas përkuljes.
Koha e postimit: 23 shtator 2022
