1. Տեսական թեստ և վերլուծություն
3-իցանվադողերի փականներԸնկերության կողմից տրամադրված նմուշները 2-ը փական են, իսկ 1-ը դեռ չօգտագործված փական։A-ի և B-ի համար փականը, որը չի օգտագործվել, նշվում է որպես մոխրագույն:Համապարփակ նկար 1. A փականի արտաքին մակերեսը մակերեսային է, փականի B արտաքին մակերեսը մակերեսն է, փականի C արտաքին մակերեսը մակերեսն է, իսկ փականի C արտաքին մակերեսը մակերեսն է:Փականները A և B ծածկված են կոռոզիոն արտադրանքով:A և B փականը ճեղքերում ճեղքված են, ոլորանի արտաքին մասը գտնվում է փականի երկայնքով, փականի օղակաձև բերանը B ճեղքված է դեպի վերջ, իսկ ճաքած մակերևույթների միջև սպիտակ սլաքը նշված է A փականի մակերեսի վրա: .Վերոնշյալից ճեղքերն ամենուր են, ճաքերն ամենամեծն են, ճաքերն ամենուր են։
-ի մի հատվածանվադողերի փականA, B և C նմուշները կտրվել են թեքությունից, և մակերեսի մորֆոլոգիան դիտարկվել է ZEISS-SUPRA55 սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով, և միկրոտարածքի կազմը վերլուծվել է EDS-ով:Նկար 2 (ա) ցույց է տալիս փականի B մակերեսի միկրոկառուցվածքը:Երևում է, որ մակերեսի վրա կան բազմաթիվ սպիտակ և պայծառ մասնիկներ (նկարում նշված են սպիտակ սլաքներով), և սպիտակ մասնիկների EDS վերլուծությունը ունի S-ի բարձր պարունակություն: Սպիտակ մասնիկների էներգետիկ սպեկտրի վերլուծության արդյունքները ներկայացված են Նկար 2(բ)-ում:
Նկար 2 (գ) և (ե) փականի մակերևութային միկրոկառուցվածքներն են: Նկար 2 (գ)-ից երևում է, որ մակերեսը գրեթե ամբողջությամբ ծածկված է կոռոզիայից արտադրանքներով, իսկ կոռոզիոն արտադրանքի կոռոզիոն տարրերը՝ էներգիայի սպեկտրի վերլուծությամբ: հիմնականում ներառում են S, Cl և O, առանձին դիրքերում S-ի պարունակությունն ավելի բարձր է, իսկ էներգետիկ սպեկտրի վերլուծության արդյունքները ներկայացված են նկ. 2(դ)-ում:Նկար 2(e)-ից երևում է, որ փականի օղակի երկայնքով միկրո ճաքեր կան A փականի մակերեսի վրա: Նկար 2(զ) և (g)-ը C փականի մակերեսային միկրոմորֆոլոգիաներն են, մակերեսը նույնպես ամբողջությամբ ծածկված է կոռոզիայից արտադրանքով, և քայքայիչ տարրերը ներառում են նաև S, Cl և O, ինչպես Նկար 2(e)-ին:Ճեղքի պատճառը կարող է լինել լարվածության կոռոզիոն ճաքը (SCC) փականի մակերեսի վրա կոռոզիոն արտադրանքի վերլուծությունից:Նկար 2(h)-ը նաև C փականի մակերևույթի միկրոկառուցվածքն է: Կարելի է տեսնել, որ մակերեսը համեմատաբար մաքուր է, և EDS-ով վերլուծված մակերեսի քիմիական բաղադրությունը նման է պղնձի համաձուլվածքին, ինչը ցույց է տալիս, որ փականը ոչ կոռոզիայից.Համեմատելով երեք փականի մակերեսների մանրադիտակային մորֆոլոգիան և քիմիական բաղադրությունը, ցույց է տրվում, որ շրջակա միջավայրում կան քայքայիչ միջավայրեր, ինչպիսիք են S, O և Cl:
Բ-ի փականի ճեղքը բացվել է ճկման փորձարկման միջոցով, և պարզվել է, որ ճեղքը չի թափանցել փականի ամբողջ խաչմերուկը, ճաքել է հետնամասի կողքին և չի ճաքել թիկունքին հակառակ կողմից։ փականի.Կոտրվածքի տեսողական ստուգումը ցույց է տալիս, որ կոտրվածքի գույնը մուգ է, ինչը ցույց է տալիս, որ կոտրվածքը կոռոզիայից է եղել, իսկ կոտրվածքի որոշ հատվածներ մուգ գույնի են, ինչը ցույց է տալիս, որ կոռոզիան այս հատվածներում ավելի լուրջ է:B փականի կոտրվածքը դիտվել է սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում: Նկար 3 (ա) ցույց է տալիս փականի B կոտրվածքի մակրոսկոպիկ տեսքը:Երևում է, որ փականի մոտ արտաքին կոտրվածքը ծածկված է կոռոզիոն արտադրանքներով, ինչը կրկին վկայում է շրջակա միջավայրում քայքայիչ միջավայրի առկայության մասին:Ըստ էներգիայի սպեկտրի վերլուծության, կոռոզիայից արտադրանքի քիմիական բաղադրիչները հիմնականում S, Cl և O են, իսկ S և O-ի պարունակությունը համեմատաբար բարձր է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3(բ)-ում:Դիտարկելով կոտրվածքի մակերեսը, պարզվում է, որ ճաքի աճի օրինաչափությունը բյուրեղային տիպի երկայնքով է:Մեծ թվով երկրորդական ճաքեր կարելի է տեսնել նաև ավելի մեծ խոշորացումներով կոտրվածքը դիտելով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3(c)-ում:Նկարում երկրորդական ճեղքերը նշված են սպիտակ սլաքներով:Կոռոզիոն արտադրանքները և ճաքերի աճի օրինաչափությունները կոտրվածքի մակերեսին կրկին ցույց են տալիս սթրեսային կոռոզիայից ճեղքման բնութագրերը:
A փականի կոտրվածքը բացված չէ, հեռացրեք փականի մի հատվածը (ներառյալ ճաքած դիրքը), մանրացրեք և փայլեցրեք փականի առանցքային հատվածը և օգտագործեք Fe Cl3 (5 գ) + HCl (50 մլ) + C2H5OH ( 100 մլ) լուծույթը փորագրվել է, և մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը և ճաքերի աճի մորֆոլոգիան դիտարկվել են Zeiss Axio Observer A1m օպտիկական մանրադիտակով:Նկար 4 (ա) ցույց է տալիս փականի մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը, որը α+β երկփուլ կառուցվածք է, իսկ β-ն համեմատաբար նուրբ է և հատիկավոր և բաշխված է α-փուլային մատրիցով:Ճաքերի տարածման օրինաչափությունները շրջագծային ճեղքերում ներկայացված են Նկար 4(ա), (բ)-ում:Քանի որ ճեղքերի մակերեսները լցված են կոռոզիայից արտադրանքներով, երկու ճաքերի մակերևույթների միջև բացը մեծ է, և դժվար է տարբերակել ճաքերի տարածման ձևերը:երկփեղկման երևույթ.Բազմաթիվ երկրորդական ճաքեր (նկարում նշված են սպիտակ սլաքներով) նույնպես նկատվել են այս առաջնային ճեղքի վրա, տես նկ. 4(գ), և այդ երկրորդական ճաքերը տարածվել են հատիկի երկայնքով:Փորագրված փականի նմուշը դիտարկվել է SEM-ի միջոցով, և պարզվել է, որ հիմնական ճեղքին զուգահեռ այլ դիրքերում բազմաթիվ միկրոճաքեր են եղել:Այս միկրո ճեղքերը առաջացել են մակերեսից և ընդլայնվել դեպի փականի ներսը:Ճեղքերն ունեցել են բիֆուրկացիա և ձգվել են հատիկի երկայնքով, տես Նկար 4 (գ), (դ):Այս միկրոճաքերի միջավայրը և սթրեսային վիճակը գրեթե նույնն են, ինչ հիմնական ճեղքինը, ուստի կարելի է եզրակացնել, որ հիմնական ճաքի տարածման ձևը նույնպես միջհատիկավոր է, ինչը նույնպես հաստատվում է փականի Բ-ի կոտրվածքի դիտարկմամբ: ճեղքը կրկին ցույց է տալիս փականի սթրեսային կոռոզիայից ճեղքման բնութագրերը:
2. Վերլուծություն և քննարկում
Ամփոփելու համար կարելի է եզրակացնել, որ փականի վնասը պայմանավորված է SO2-ով առաջացած սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածքով:Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքելը սովորաբար պետք է համապատասխանի երեք պայմաններին. (1) սթրեսային կոռոզիայի նկատմամբ զգայուն նյութեր.(2) քայքայիչ միջավայր, որը զգայուն է պղնձի համաձուլվածքների նկատմամբ.(3) որոշակի սթրեսային պայմաններ.
Ընդհանրապես ենթադրվում է, որ մաքուր մետաղները չեն տուժում սթրեսային կոռոզիայից, և բոլոր համաձուլվածքները ենթակա են սթրեսային կոռոզիայի տարբեր աստիճանների:Արույրային նյութերի համար, ընդհանուր առմամբ, ենթադրվում է, որ երկֆազ կառուցվածքը սթրեսային կոռոզիայից ավելի բարձր զգայունություն ունի, քան միաֆազ կառուցվածքը:Գրականության մեջ նշվում է, որ երբ փողային նյութում Zn-ի պարունակությունը գերազանցում է 20%-ը, այն ունի ավելի բարձր սթրեսային կոռոզիոն զգայունություն, և որքան բարձր է Zn-ի պարունակությունը, այնքան բարձր է սթրեսի կոռոզիայի ենթարկվածությունը:Գազի վարդակի մետալոգրաֆիական կառուցվածքը այս դեպքում α+β երկֆազ համաձուլվածք է, իսկ Zn-ի պարունակությունը կազմում է մոտ 35%, անհամեմատ գերազանցում է 20%-ը, ուստի այն ունի բարձր սթրեսային կոռոզիայից զգայունություն և համապատասխանում է սթրեսի համար պահանջվող նյութական պայմաններին։ կոռոզիայից ճեղքվածք.
Արույրային նյութերի դեպքում, եթե սառը աշխատանքային դեֆորմացիայից հետո սթրեսային կռում չի կատարվում, սթրեսային կոռոզիան տեղի կունենա հարմար սթրեսային պայմաններում և քայքայիչ միջավայրում:Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքելու պատճառ հանդիսացող լարվածությունը հիմնականում տեղային առաձգական սթրեսն է, որը կարող է կիրառվել սթրես կամ մնացորդային սթրես:Բեռնատարի անվադողը փչելուց հետո օդային վարդակի առանցքային ուղղության երկայնքով կստեղծվի առաձգական լարվածություն՝ անվադողում բարձր ճնշման պատճառով, ինչը կառաջացնի շրջագծային ճաքեր օդային վարդակում:Անվադողի ներքին ճնշման հետևանքով առաջացած առաձգական լարվածությունը կարելի է պարզապես հաշվարկել՝ ըստ σ=p R/2t (որտեղ p-ն անվադողի ներքին ճնշումն է, R-ը՝ փականի ներքին տրամագիծը, t-ը՝ պատի հաստությունը։ փականը):Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, անվադողի ներքին ճնշման արդյունքում առաջացած առաձգական սթրեսը չափազանց մեծ չէ, և պետք է հաշվի առնել մնացորդային սթրեսի ազդեցությունը:Գազի վարդակների ճեղքման դիրքերը բոլորը գտնվում են հետնամասում, և ակնհայտ է, որ հետնամասում մնացորդային դեֆորմացիան մեծ է, և այնտեղ կա մնացորդային առաձգական սթրես:Իրականում, շատ գործնական պղնձի համաձուլվածքի բաղադրիչներում սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածքը հազվադեպ է առաջանում նախագծային լարումների հետևանքով, և դրանց մեծ մասն առաջանում է մնացորդային սթրեսներից, որոնք չեն երևում և անտեսվում:Այս դեպքում, փականի հետևի ոլորանում, անվադողի ներքին ճնշման արդյունքում առաջացած առաձգական լարման ուղղությունը համահունչ է մնացորդային լարվածության ուղղությանը, և այս երկու լարումների սուպերպոզիցիան ապահովում է SCC-ի լարվածության վիճակը: .
3. Եզրակացություն և առաջարկություններ
Եզրակացություն:
-ի ճեղքումըանվադողերի փականհիմնականում պայմանավորված է SO2-ով առաջացած սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածքով:
Առաջարկություն
(1) Հետևեք քայքայիչ միջավայրի աղբյուրին շրջակա միջավայրումանվադողերի փականև փորձեք խուսափել շրջակա քայքայիչ միջավայրի հետ անմիջական շփումից:Օրինակ, փականի մակերեսին կարող է կիրառվել հակակոռոզիոն ծածկույթի շերտ:
(2) Սառը աշխատանքի արդյունքում մնացորդային առաձգական լարումը կարող է վերացվել համապատասխան գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են՝ ճկվելուց հետո սթրեսի ռելիեֆը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Sep-23-2022