1. Теоретски тест и анализа
Од 3-тевентили за гумипримероци обезбедени од компанијата, 2 се вентили, а 1 е вентил кој се уште не е користен.За А и Б, вентилот што не е користен е означен како сив.Сеопфатна слика 1. Надворешната површина на вентилот А е плитка, надворешната површина на вентилот Б е површината, надворешната површина на вентилот C е површината, а надворешната површина на вентилот C е површината.Вентилите А и Б се покриени со производи од корозија.Вентилот А и Б се напукнати на свиоците, надворешниот дел од свиокот е долж вентилот, отворот на прстенот на вентилот Б е напукнат кон крајот, а белата стрелка помеѓу испуканите површини на површината на вентилот А е означена .Од горенаведеното, пукнатините се насекаде, пукнатините се најголеми, а пукнатините се насекаде.
Еден дел одвентил на гуматаПримероците A, B и C беа исечени од кривината, а морфологијата на површината беше набљудувана со скенирачки електронски микроскоп ZEISS-SUPRA55, а составот на микрообласта беше анализиран со EDS.Слика 2 (а) ја прикажува микроструктурата на површината на вентилот Б.Може да се види дека има многу бели и светли честички на површината (означени со белите стрелки на сликата), а EDS анализата на белите честички има висока содржина на S. Резултатите од анализата на енергетскиот спектар на белите честички се прикажани на слика 2(б).
Слика 2 (в) и (д) се површинските микроструктури на вентилот Б. Од Слика 2 (в) може да се види дека површината е речиси целосно покриена со производи од корозија, а корозивните елементи на производите од корозија со анализа на енергетскиот спектар главно вклучуваат S, Cl и O, содржината на S во поединечни позиции е поголема, а резултатите од анализата на енергетскиот спектар се прикажани на сл. 2 (г).Од Слика 2(д) може да се види дека има микро пукнатини долж прстенот на вентилот на површината на вентилот А. Слика 2(f) и (g) се површинските микроморфологии на вентилот C, површината е исто така целосно покриени со производи од корозија, а корозивните елементи исто така вклучуваат S, Cl и O, слично на Слика 2(д).Причината за пукањето може да биде пукање од корозија на стрес (SCC) од анализата на производот за корозија на површината на вентилот.Сл. 2(h) е исто така површинската микроструктура на вентилот C. Може да се види дека површината е релативно чиста, а хемискиот состав на површината анализиран со EDS е сличен на оној на бакарната легура, што покажува дека вентилот е не кородирани.Со споредување на микроскопската морфологија и хемискиот состав на трите површини на вентилите, се покажува дека во околината има корозивни подлоги како S, O и Cl.
Пукнатината на вентилот Б беше отворена преку тестот за свиткување, при што беше откриено дека пукнатината не продрела низ целиот пресек на вентилот, напукнала на страната на задна кривина и не пукнала на страната спротивна на задниот дел. на вентилот.Визуелниот преглед на скршеницата покажува дека бојата на скршеницата е темна, што покажува дека скршеницата е кородирана, а некои делови од фрактурата се со темна боја, што укажува дека корозијата е посериозна на овие делови.Фрактурата на вентилот Б беше забележана под скенирачки електронски микроскоп, како што е прикажано на слика 3. Слика 3 (а) го покажува макроскопскиот изглед на фрактурата на вентилот Б.Може да се види дека надворешната фрактура во близина на вентилот е покриена со производи од корозија, што повторно укажува на присуство на корозивни медиуми во околината.Според анализата на енергетскиот спектар, хемиските компоненти на продуктот од корозија се главно S, Cl и O, а содржината на S и O е релативно висока, како што е прикажано на сл. 3(б).Набљудувајќи ја површината на фрактурата, откриено е дека шемата на раст на пукнатината е по кристалниот тип.Голем број секундарни пукнатини, исто така, може да се видат со набљудување на фрактурата при поголеми зголемувања, како што е прикажано на Слика 3(в).Секундарните пукнатини се означени со бели стрелки на сликата.Производите од корозија и шемите на раст на пукнатините на површината на фрактурата повторно ги покажуваат карактеристиките на пукање од корозија на стрес.
Фрактурата на вентилот А не е отворена, извадете дел од вентилот (вклучувајќи ја и напукнатата положба), измелете го и полирајте го аксијалниот дел на вентилот и користете Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) раствор беше гравиран, а металографската структура и морфологијата на растот на пукнатините беа набљудувани со оптички микроскоп Zeiss Axio Observer A1m.Слика 4 (а) ја прикажува металографската структура на вентилот, која е α+β двофазна структура, а β е релативно фин и грануларен и распореден на α-фазната матрица.Моделите на ширење на пукнатините на периферните пукнатини се прикажани на Слика 4(а), (б).Бидејќи површините на пукнатините се полни со производи од корозија, јазот помеѓу двете површини на пукнатини е широк и тешко е да се разликуваат моделите на ширење на пукнатините.феномен на бифуркација.Многу секундарни пукнатини (означени со бели стрелки на сликата) исто така беа забележани на оваа примарна пукнатина, видете на Сл. 4(в), и овие секундарни пукнатини се шират по должината на зрното.Примерокот од гравираниот вентил беше набљудуван со SEM, и беше откриено дека има многу микро пукнатини на други позиции паралелни со главната пукнатина.Овие микро-пукнатини настанале од површината и се прошириле во внатрешноста на вентилот.Пукнатините имаа бифуркација и се протегаа по должината на зрното, види Слика 4 (в), (г).Околината и состојбата на напрегање на овие микропукнатини се речиси исти како оние на главната пукнатина, така што може да се заклучи дека формата на ширење на главната пукнатина е исто така интергрануларна, што е потврдено и со набљудувањето на фрактурата на вентилот Б. Феноменот на бифуркација на пукнатината повторно ги покажува карактеристиките на напукнување на вентилот при корозија на стрес.
2. Анализа и дискусија
Сумирајќи, може да се заклучи дека оштетувањето на вентилот е предизвикано од напукнување на корозија на стрес предизвикано од SO2.Напукнувањето со корозија од стрес генерално треба да исполнува три услови: (1) материјали чувствителни на корозија на стрес;(2) корозивен медиум чувствителен на бакарни легури;(3) одредени стресни услови.
Генерално се верува дека чистите метали не страдаат од корозија на стрес, а сите легури се подложни на корозија на стрес во различни степени.За месинг материјалите, генерално се верува дека двофазната структура има поголема подложност на корозија на стрес отколку еднофазната структура.Во литературата е објавено дека кога содржината на Zn во месинг материјалот надминува 20%, тој има поголема подложност на корозија на стрес, а колку е поголема содржината на Zn, толку е поголема подложноста на корозија на стрес.Металографската структура на плинската млазница во овој случај е α+β двофазна легура, а содржината на Zn е околу 35%, далеку над 20%, така што има висока чувствителност на корозија на стрес и ги исполнува материјалните услови потребни за стрес пукање од корозија.
За месинганите материјали, ако жарењето за ослободување од напрегање не се изврши по деформација на ладно работно време, ќе се појави корозија на стрес при соодветни услови на стрес и корозивни средини.Напрегањето што предизвикува пукање од корозија на стрес е генерално локално напрегање на истегнување, кое може да се примени напрегање или резидуален стрес.Откако ќе се надува гумата на камионот, ќе се создаде напрегање на истегнување долж аксијалната насока на прскалката за воздух поради високиот притисок во гумата, што ќе предизвика периферни пукнатини во прскалката за воздух.Напрегањето на истегнување предизвикано од внатрешниот притисок на гумата може едноставно да се пресмета според σ=p R/2t (каде p е внатрешниот притисок на гумата, R е внатрешниот дијаметар на вентилот, а t е дебелината на ѕидот на вентилот).Меѓутоа, генерално, напрегањето на истегнување генерирано од внатрешниот притисок на гумата не е преголемо и треба да се земе предвид ефектот на преостанатиот напон.Положбите на пукање на плинските млазници се сите на задниот свиок, и очигледно е дека преостанатата деформација на задниот свиок е голема, и таму има преостанат напон на истегнување.Всушност, во многу практични компоненти од бакарна легура, пукањето од корозија на стрес ретко е предизвикано од дизајнерски напрегања, а повеќето од нив се предизвикани од преостанати напрегања кои не се гледаат и игнорираат.Во овој случај, на задниот свиок на вентилот, насоката на затегнувачкиот напон генериран од внатрешниот притисок на гумата е конзистентна со насоката на преостанатиот напон, а суперпозицијата на овие два напрегања обезбедува стресна состојба за SCC .
3. Заклучок и предлози
Заклучок:
Напукнувањето навентил на гуматаглавно е предизвикано од напукнување на корозија на стрес предизвикано од SO2.
Предлог
(1) Следете го изворот на корозивниот медиум во околината околувентил на гумата, и обидете се да избегнете директен контакт со околниот корозивен медиум.На пример, на површината на вентилот може да се нанесе слој од антикорозивна обвивка.
(2) Преостанатиот напон на истегнување при ладна работа може да се елиминира со соодветни процеси, како што е жарење за ослободување од стрес по виткање.
Време на објавување: 23-септември 2022 година