1. Teoretikal nga Pagsulay ug Pag-analisar
Sa 3mga balbula sa ligidSa mga sample nga gihatag sa kompanya, 2 ang mga balbula, ug 1 ang balbula nga wala pa magamit. Para sa A ug B, ang balbula nga wala pa magamit gimarkahan nga abohon. Komprehensibo nga Hulagway 1. Ang gawas nga nawong sa balbula A mabaw, ang gawas nga nawong sa balbula B mao ang nawong, ang gawas nga nawong sa balbula C mao ang nawong, ug ang gawas nga nawong sa balbula C mao ang nawong. Ang mga balbula A ug B natabunan sa mga produkto sa taya. Ang balbula A ug B nangaliki sa mga kurba, ang gawas nga bahin sa kurba naa sa daplin sa balbula, ang baba sa singsing sa balbula B nangaliki padulong sa tumoy, ug ang puti nga pana taliwala sa mga nangaliki nga nawong sa nawong sa balbula A gimarkahan. Gikan sa ibabaw, ang mga liki bisan asa, ang mga liki mao ang pinakadako, ug ang mga liki bisan asa.
Usa ka seksyon sabalbula sa ligidAng mga sample sa A, B, ug C giputol gikan sa kurba, ug ang morphology sa nawong giobserbahan gamit ang ZEISS-SUPRA55 scanning electron microscope, ug ang micro-area composition gisusi gamit ang EDS. Ang Figure 2 (a) nagpakita sa microstructure sa nawong sa balbula B. Makita nga adunay daghang puti ug hayag nga mga partikulo sa nawong (gipakita sa puti nga mga pana sa hulagway), ug ang EDS analysis sa puti nga mga partikulo adunay taas nga sulud sa S. Ang mga resulta sa energy spectrum analysis sa puti nga mga partikulo gipakita sa Figure 2(b).
Ang mga Hulagway 2 (c) ug (e) mao ang mga microstructure sa nawong sa balbula B. Makita gikan sa Hulagway 2 (c) nga ang nawong halos hingpit nga natabunan sa mga produkto sa korosyon, ug ang mga elemento sa korosyon sa mga produkto sa korosyon pinaagi sa pag-analisa sa spectrum sa enerhiya kasagaran naglakip sa S, Cl ug O, ang sulud sa S sa indibidwal nga mga posisyon mas taas, ug ang mga resulta sa pag-analisa sa spectrum sa enerhiya gipakita sa Hulagway 2(d). Makita gikan sa Hulagway 2(e) nga adunay mga micro-crack sa daplin sa singsing sa balbula sa nawong sa balbula A. Ang mga Hulagway 2(f) ug (g) mao ang mga micro-morphology sa nawong sa balbula C, ang nawong hingpit usab nga natabunan sa mga produkto sa korosyon, ug ang mga elemento sa korosyon naglakip usab sa S, Cl ug O, susama sa Hulagway 2(e). Ang hinungdan sa pagliki mahimong stress corrosion cracking (SCC) gikan sa pag-analisa sa produkto sa korosyon sa nawong sa balbula. Ang Fig. 2(h) mao usab ang surface microstructure sa balbula C. Makita nga ang surface medyo limpyo, ug ang kemikal nga komposisyon sa surface nga gisusi sa EDS susama sa sa copper alloy, nga nagpakita nga ang balbula wala madaot. Pinaagi sa pagtandi sa microscopic morphology ug kemikal nga komposisyon sa tulo ka mga surface sa balbula, gipakita nga adunay mga corrosive media sama sa S, O ug Cl sa palibot nga palibot.
Ang liki sa balbula B giablihan pinaagi sa bending test, ug nakita nga ang liki wala makasulod sa tibuok cross-section sa balbula, liki sa kilid sa backbend, ug wala maliki sa kilid nga atbang sa backbend sa balbula. Ang visual inspection sa bali nagpakita nga ang kolor sa bali ngitngit, nga nagpakita nga ang bali na-corrode na, ug ang ubang mga bahin sa bali ngitngit, nga nagpakita nga ang corrosion mas grabe niining mga bahina. Ang bali sa balbula B naobserbahan ubos sa scanning electron microscope, sama sa gipakita sa Figure 3. Ang Figure 3 (a) nagpakita sa macroscopic nga panagway sa bali sa balbula B. Makita nga ang gawas nga bali duol sa balbula natabunan sa mga produkto sa corrosion, nga nagpakita usab sa presensya sa corrosive media sa palibot nga palibot. Sumala sa energy spectrum analysis, ang mga kemikal nga sangkap sa produkto sa corrosion kasagaran S, Cl ug O, ug ang sulud sa S ug O medyo taas, sama sa gipakita sa Fig. 3(b). Sa pag-obserbar sa nawong sa bali, nakita nga ang pattern sa pagtubo sa liki subay sa kristal nga tipo. Makita usab ang daghang mga secondary crack pinaagi sa pag-obserbar sa fracture sa mas taas nga magnification, sama sa gipakita sa Figure 3(c). Ang mga secondary crack gimarkahan og puti nga mga pana sa figure. Ang mga produkto sa corrosion ug mga pattern sa pagtubo sa crack sa ibabaw sa fracture nagpakita pag-usab sa mga kinaiya sa stress corrosion cracking.
Ang bali sa balbula A wala pa maablihi, kuhaa ang usa ka bahin sa balbula (lakip ang nabuak nga posisyon), galinga ug pasinawon ang axial section sa balbula, ug gamita ang Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) nga solusyon aron ma-etch, ug ang metallographic structure ug morphology sa pagtubo sa liki naobserbahan gamit ang Zeiss Axio Observer A1m optical microscope. Ang Figure 4 (a) nagpakita sa metallographic structure sa balbula, nga adunay α+β dual-phase structure, ug ang β medyo pino ug granular ug giapod-apod sa α-phase matrix. Ang mga pattern sa pagkaylap sa liki sa circumferential cracks gipakita sa Figure 4(a), (b). Tungod kay ang mga nawong sa liki napuno sa mga produkto sa corrosion, ang gintang tali sa duha ka nawong sa liki lapad, ug lisud mailhan ang mga pattern sa pagkaylap sa liki. Daghang mga sekondaryang liki (gimarkahan og puti nga mga pana sa hulagway) ang naobserbahan usab niining pangunang liki, tan-awa ang Fig. 4(c), ug kini nga mga sekondaryang liki mikaylap ubay sa grano. Ang etched valve sample giobserbahan gamit ang SEM, ug nakita nga adunay daghang micro-cracks sa ubang mga posisyon nga parallel sa main crack. Kini nga mga micro-cracks naggikan sa ibabaw ug midako hangtod sa sulod sa balbula. Ang mga liki adunay bifurcation ug midako subay sa grain, tan-awa ang Figure 4 (c), (d). Ang palibot ug stress state niining mga microcracks halos parehas sa main crack, busa mahimong ipasabot nga ang propagation form sa main crack kay intergranular usab, nga gikumpirma usab sa obserbasyon sa fracture sa valve B. Ang bifurcation phenomenon sa crack nagpakita pag-usab sa mga kinaiya sa stress corrosion cracking sa balbula.
2. Pag-analisar ug Panaghisgot
Sa laktod nga pagkasulti, mahimong ikahinapos nga ang kadaot sa balbula gipahinabo sa stress corrosion cracking nga gipahinabo sa SO2. Ang stress corrosion cracking sa kinatibuk-an kinahanglan nga makatuman sa tulo ka mga kondisyon: (1) mga materyales nga sensitibo sa stress corrosion; (2) corrosive medium nga sensitibo sa copper alloys; (3) pipila ka mga kondisyon sa stress.
Kasagaran gituohan nga ang purong mga metal dili mag-antos sa stress corrosion, ug ang tanang mga haluang metal daling maapektuhan sa stress corrosion sa lain-laing ang-ang. Alang sa mga materyales nga tumbaga, kasagaran gituohan nga ang dual-phase structure adunay mas taas nga stress corrosion susceptibility kaysa sa single-phase structure. Gikataho sa literatura nga kung ang Zn content sa brass material molapas sa 20%, kini adunay mas taas nga stress corrosion susceptibility, ug kon mas taas ang Zn content, mas taas ang stress corrosion susceptibility. Ang metallographic structure sa gas nozzle niini nga kaso usa ka α+β dual-phase alloy, ug ang Zn content mga 35%, nga milapas sa 20%, busa kini adunay taas nga stress corrosion sensitivity ug nakab-ot ang mga kondisyon sa materyal nga gikinahanglan alang sa stress corrosion cracking.
Para sa mga materyales nga tumbaga, kon ang stress relief annealing dili himuon human sa cold working deformation, ang stress corrosion mahitabo ubos sa angay nga mga kondisyon sa stress ug corrosive environment. Ang stress nga hinungdan sa stress corrosion cracking kasagaran local tensile stress, nga mahimong i-apply stress o residual stress. Human ma-inflate ang ligid sa trak, ang tensile stress mamugna subay sa axial direction sa air nozzle tungod sa taas nga pressure sa ligid, nga hinungdan sa circumferential cracks sa air nozzle. Ang tensile stress nga gipahinabo sa internal pressure sa ligid mahimong kalkulado lang sumala sa σ=p R/2t (diin ang p mao ang internal pressure sa ligid, ang R mao ang inner diameter sa balbula, ug ang t mao ang wall thickness sa balbula). Bisan pa, sa kinatibuk-an, ang tensile stress nga namugna sa internal pressure sa ligid dili kaayo dako, ug ang epekto sa residual stress kinahanglan nga tagdon. Ang mga posisyon sa cracking sa mga gas nozzle naa tanan sa backbend, ug klaro nga ang residual deformation sa backbend dako, ug adunay residual tensile stress didto. Sa tinuod lang, sa daghang praktikal nga mga sangkap sa copper alloy, ang stress corrosion cracking talagsa ra nga gipahinabo sa mga design stress, ug kadaghanan niini gipahinabo sa mga residual stress nga wala makita ug wala tagda. Niini nga kaso, sa likod nga liko sa balbula, ang direksyon sa tensile stress nga namugna sa internal pressure sa ligid nahiuyon sa direksyon sa residual stress, ug ang superposition niining duha ka stress naghatag sa stress condition para sa SCC.
3. Konklusyon ug mga Suhestiyon
Konklusyon:
Ang pagliki sabalbula sa ligidkasagaran gipahinabo sa stress corrosion cracking nga gipahinabo sa SO2.
Suhestiyon
(1) Subaya ang tinubdan sa makadaot nga medium sa palibot sabalbula sa ligid, ug paningkamuti nga likayan ang direktang kontak sa palibot nga makadaot nga medium. Pananglitan, ang usa ka layer sa anti-corrosion coating mahimong ipahid sa ibabaw sa balbula.
(2) Ang nahibiling tensile stress sa cold working mahimong mawagtang pinaagi sa angay nga mga proseso, sama sa stress relief annealing human sa bending.
Oras sa pag-post: Sep-23-2022
