1. സൈദ്ധാന്തിക പരിശോധനയും വിശകലനവും
3 ൽടയർ വാൽവുകൾകമ്പനി നൽകുന്ന സാമ്പിളുകളിൽ 2 എണ്ണം വാൽവുകളാണ്, 1 എണ്ണം ഇതുവരെ ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ലാത്ത ഒരു വാൽവാണ്. A, B എന്നിവയ്ക്ക്, ഉപയോഗിക്കാത്ത വാൽവ് ചാരനിറത്തിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. സമഗ്രമായ ചിത്രം 1. വാൽവ് A യുടെ പുറം ഉപരിതലം ആഴം കുറഞ്ഞതാണ്, വാൽവ് B യുടെ പുറം ഉപരിതലം ഉപരിതലമാണ്, വാൽവ് C യുടെ പുറം ഉപരിതലം ഉപരിതലമാണ്, വാൽവ് C യുടെ പുറം ഉപരിതലം ഉപരിതലമാണ്. A, B വാൽവുകൾ നാശ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വാൽവ് A, B എന്നിവ വളവുകളിൽ പൊട്ടിയിരിക്കുന്നു, വളവിന്റെ പുറം ഭാഗം വാൽവിലൂടെയാണ്, വാൽവ് റിംഗ് മൗത്ത് B അവസാനം വരെ പൊട്ടിയിരിക്കുന്നു, വാൽവ് A യുടെ ഉപരിതലത്തിൽ പൊട്ടിയ പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വെളുത്ത അമ്പടയാളം അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. മുകളിൽ നിന്ന്, വിള്ളലുകൾ എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്, വിള്ളലുകൾ ഏറ്റവും വലുതാണ്, വിള്ളലുകൾ എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്.
ഒരു വിഭാഗംടയർ വാൽവ്വളവിൽ നിന്ന് എ, ബി, സി സാമ്പിളുകൾ മുറിച്ച്, ZEISS-SUPRA55 സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതല രൂപഘടന നിരീക്ഷിക്കുകയും, EDS ഉപയോഗിച്ച് സൂക്ഷ്മ-ഏരിയ ഘടന വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ചിത്രം 2 (എ) വാൽവ് ബി പ്രതലത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടന കാണിക്കുന്നു. ഉപരിതലത്തിൽ ധാരാളം വെളുത്തതും തിളക്കമുള്ളതുമായ കണികകൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും (ചിത്രത്തിലെ വെളുത്ത അമ്പുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്), വെളുത്ത കണങ്ങളുടെ EDS വിശകലനത്തിൽ S ന്റെ ഉയർന്ന ഉള്ളടക്കം ഉണ്ട്. വെളുത്ത കണങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ സ്പെക്ട്രം വിശകലന ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 2 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 2 (c) ഉം (e) ഉം വാൽവ് B യുടെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മഘടനകളാണ്. ചിത്രം 2 (c) ൽ നിന്ന് ഉപരിതലം ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും നാശന ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഊർജ്ജ സ്പെക്ട്രം വിശകലനം വഴി നാശന ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ നാശന ഘടകങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും S, Cl, O എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, വ്യക്തിഗത സ്ഥാനങ്ങളിലെ S ന്റെ ഉള്ളടക്കം കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ ഊർജ്ജ സ്പെക്ട്രം വിശകലന ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 2 (d) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. വാൽവ് A യുടെ ഉപരിതലത്തിൽ വാൽവ് വളയത്തിൽ മൈക്രോ-ക്രാക്കുകൾ ഉണ്ടെന്ന് ചിത്രം 2 (e) ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ചിത്രം 2 (f) ഉം (g) ഉം വാൽവ് C യുടെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മ രൂപഘടനകളാണ്, ഉപരിതലം നാശന ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ പൂർണ്ണമായും മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ നാശന ഘടകങ്ങളിൽ ചിത്രം 2 (e) പോലെ S, Cl, O എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്നു. വിള്ളലിന് കാരണം വാൽവ് ഉപരിതലത്തിലെ നാശന ഉൽപ്പന്ന വിശകലനത്തിൽ നിന്നുള്ള സ്ട്രെസ് നാശന ക്രാക്കിംഗ് (SCC) ആയിരിക്കാം. ചിത്രം 2(h) വാൽവ് സിയുടെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മഘടന കൂടിയാണ്. ഉപരിതലം താരതമ്യേന വൃത്തിയുള്ളതാണെന്നും EDS വിശകലനം ചെയ്ത ഉപരിതലത്തിന്റെ രാസഘടന ചെമ്പ് അലോയ്വിന്റേതിന് സമാനമാണെന്നും കാണാൻ കഴിയും, ഇത് വാൽവ് തുരുമ്പെടുത്തിട്ടില്ലെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മൂന്ന് വാൽവ് പ്രതലങ്ങളുടെയും സൂക്ഷ്മ രൂപഘടനയും രാസഘടനയും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ചുറ്റുമുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ S, O, Cl തുടങ്ങിയ വിനാശകരമായ മാധ്യമങ്ങളുണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു.
ബെൻഡിംഗ് ടെസ്റ്റിലൂടെ വാൽവ് ബി യുടെ വിള്ളൽ തുറന്നു, വിള്ളൽ വാൽവിന്റെ മുഴുവൻ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലും തുളച്ചുകയറുന്നില്ലെന്നും, ബാക്ക്ബെൻഡിന്റെ വശത്ത് വിള്ളൽ വീണിട്ടുണ്ടെന്നും, വാൽവിന്റെ ബാക്ക്ബെൻഡിന് എതിർവശത്ത് വിള്ളൽ വീണിട്ടില്ലെന്നും കണ്ടെത്തി. ഒടിവിന്റെ ദൃശ്യ പരിശോധനയിൽ ഒടിവിന്റെ നിറം ഇരുണ്ടതാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഒടിവ് തുരുമ്പെടുത്തിട്ടുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഒടിവിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങൾ ഇരുണ്ട നിറത്തിലാണ്, ഇത് ഈ ഭാഗങ്ങളിൽ തുരുമ്പ് കൂടുതൽ ഗുരുതരമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ വാൽവ് ബി യുടെ ഒടിവ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. ചിത്രം 3 (എ) വാൽവ് ബി ഒടിവിന്റെ മാക്രോസ്കോപ്പിക് രൂപം കാണിക്കുന്നു. വാൽവിനടുത്തുള്ള പുറം ഒടിവ് തുരുമ്പെടുക്കൽ ഉൽ‌പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും, ഇത് വീണ്ടും ചുറ്റുമുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ തുരുമ്പെടുക്കൽ മാധ്യമത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എനർജി സ്പെക്ട്രം വിശകലനം അനുസരിച്ച്, തുരുമ്പെടുക്കൽ ഉൽ‌പന്നത്തിന്റെ രാസ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും എസ്, ക്ലോ, ഓ എന്നിവയാണ്, ചിത്രം 3 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ എസ്, ഓ എന്നിവയുടെ ഉള്ളടക്കം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. ഒടിവ് ഉപരിതലം നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, വിള്ളൽ വളർച്ചാ രീതി ക്രിസ്റ്റൽ തരത്തിലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ചിത്രം 3(c) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഉയർന്ന മാഗ്നിഫിക്കേഷനുകളിൽ ഒടിവ് നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെയും ധാരാളം ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ കാണാൻ കഴിയും. ചിത്രത്തിൽ വെളുത്ത അമ്പടയാളങ്ങളാൽ ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഒടിവ് പ്രതലത്തിലെ നാശ ഉൽപ്പന്നങ്ങളും വിള്ളൽ വളർച്ചാ രീതികളും വീണ്ടും സ്ട്രെസ് നാശ ക്രാക്കിംഗിന്റെ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.
വാൽവ് എ യുടെ പൊട്ടൽ തുറന്നിട്ടില്ല, വാൽവിന്റെ ഒരു ഭാഗം (വിള്ളൽ സ്ഥാനം ഉൾപ്പെടെ) നീക്കം ചെയ്യുക, വാൽവിന്റെ അച്ചുതണ്ട് ഭാഗം പൊടിച്ച് മിനുക്കുക, Fe Cl3 (5 ഗ്രാം) +HCl (50 മില്ലി) + C2H5OH (100 മില്ലി) ലായനി ഉപയോഗിച്ച് കൊത്തിവയ്ക്കുക, സീസ് ആക്സിയോ ഒബ്സർവർ A1m ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടനയും വിള്ളൽ വളർച്ചാ രൂപഘടനയും നിരീക്ഷിക്കുക. ചിത്രം 4 (എ) വാൽവിന്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന കാണിക്കുന്നു, ഇത് α+β ഡ്യുവൽ-ഫേസ് ഘടനയാണ്, കൂടാതെ β താരതമ്യേന നേർത്തതും ഗ്രാനുലാർ ആയതും α-ഫേസ് മാട്രിക്സിൽ വിതരണം ചെയ്യുന്നതുമാണ്. സർക്കംഫറൻഷ്യൽ വിള്ളലുകളിലെ വിള്ളൽ പ്രചാരണ പാറ്റേണുകൾ ചിത്രം 4 (എ), (ബി) എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. വിള്ളൽ പ്രതലങ്ങൾ നാശ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ, രണ്ട് വിള്ളൽ പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വിടവ് വിശാലമാണ്, കൂടാതെ വിള്ളൽ പ്രചാരണ പാറ്റേണുകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ്. വിഭജന പ്രതിഭാസം. ഈ പ്രാഥമിക വിള്ളലിൽ നിരവധി ദ്വിതീയ വിള്ളലുകളും (ചിത്രത്തിൽ വെളുത്ത അമ്പുകൾ കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, കൂടാതെ ഈ ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ ധാന്യത്തിനൊപ്പം വ്യാപിക്കുന്നു. എച്ചഡ് വാൽവ് സാമ്പിൾ SEM നിരീക്ഷിച്ചു, പ്രധാന വിള്ളലിന് സമാന്തരമായി മറ്റ് സ്ഥാനങ്ങളിൽ നിരവധി മൈക്രോ-വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഈ മൈക്രോ-വിള്ളലുകൾ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിച്ച് വാൽവിന്റെ ഉള്ളിലേക്ക് വികസിച്ചു. വിള്ളലുകൾക്ക് വിഭജനം ഉണ്ടായിരുന്നു, കൂടാതെ ധാന്യത്തിനൊപ്പം വ്യാപിച്ചു, ചിത്രം 4 (സി), (ഡി) കാണുക. ഈ മൈക്രോക്രാക്കുകളുടെ പരിസ്ഥിതിയും സമ്മർദ്ദാവസ്ഥയും പ്രധാന വിള്ളലിന്റേതിന് സമാനമാണ്, അതിനാൽ പ്രധാന വിള്ളലിന്റെ പ്രചാരണ രൂപവും ഇന്റർഗ്രാനുലാർ ആണെന്ന് അനുമാനിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വാൽവ് ബിയുടെ ഫ്രാക്ചർ നിരീക്ഷണത്തിലൂടെയും സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുന്നു. വിള്ളലിന്റെ വിഭജന പ്രതിഭാസം വീണ്ടും വാൽവിന്റെ സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗിന്റെ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.
2. വിശകലനവും ചർച്ചയും
ചുരുക്കത്തിൽ, വാൽവിന്റെ കേടുപാടുകൾ SO2 മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് മൂലമാണെന്ന് അനുമാനിക്കാം. സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് സാധാരണയായി മൂന്ന് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്: (1) സ്ട്രെസ് കോറോഷനോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ള വസ്തുക്കൾ; (2) കോപ്പർ അലോയ്കളോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ള കോറോസിവ് മീഡിയം; (3) ചില സമ്മർദ്ദ അവസ്ഥകൾ.
ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങൾക്ക് സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ഇല്ലെന്നും എല്ലാ ലോഹസങ്കരങ്ങളും വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള സ്ട്രെസ് കോറോഷന് വിധേയമാണെന്നും പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. പിച്ചള വസ്തുക്കളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇരട്ട-ഘട്ട ഘടനയ്ക്ക് സിംഗിൾ-ഘട്ട ഘടനയേക്കാൾ ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ സംവേദനക്ഷമതയുണ്ടെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. പിച്ചള വസ്തുക്കളിലെ Zn ഉള്ളടക്കം 20% കവിയുമ്പോൾ, അതിന് ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ സംവേദനക്ഷമതയുണ്ടെന്നും, Zn ഉള്ളടക്കം കൂടുന്തോറും സമ്മർദ്ദ കോറോഷൻ സംവേദനക്ഷമത കൂടുതലാണെന്നും സാഹിത്യത്തിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഗ്യാസ് നോസിലിന്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന ഒരു α+β ഡ്യുവൽ-ഫേസ് അലോയ് ആണ്, കൂടാതെ Zn ഉള്ളടക്കം ഏകദേശം 35% ആണ്, ഇത് 20% കവിയുന്നു, അതിനാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്, കൂടാതെ സമ്മർദ്ദ കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗിന് ആവശ്യമായ മെറ്റീരിയൽ വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നു.
പിച്ചള വസ്തുക്കളിൽ, കോൾഡ് വർക്കിംഗ് ഡിഫോർമേഷന് ശേഷം സ്ട്രെസ് റിലീഫ് അനീലിംഗ് നടത്തിയില്ലെങ്കിൽ, അനുയോജ്യമായ സ്ട്രെസ് സാഹചര്യങ്ങളിലും കോറോസിവ് പരിതസ്ഥിതികളിലും സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ സംഭവിക്കും. സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗിന് കാരണമാകുന്ന സ്ട്രെസ് സാധാരണയായി ലോക്കൽ ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് ആണ്, ഇത് സ്ട്രെസ് അല്ലെങ്കിൽ റെസിഡ്യൂയൽ സ്ട്രെസ് പ്രയോഗിക്കാം. ട്രക്ക് ടയർ വീർപ്പിച്ച ശേഷം, ടയറിലെ ഉയർന്ന മർദ്ദം കാരണം എയർ നോസിലിന്റെ അച്ചുതണ്ട് ദിശയിൽ ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും, ഇത് എയർ നോസിലിൽ സർക്കംഫറൻഷ്യൽ വിള്ളലുകൾക്ക് കാരണമാകും. ടയറിന്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് σ=p R/2t അനുസരിച്ച് ലളിതമായി കണക്കാക്കാം (ഇവിടെ p എന്നത് ടയറിന്റെ ആന്തരിക മർദ്ദമാണ്, R എന്നത് വാൽവിന്റെ ആന്തരിക വ്യാസമാണ്, t എന്നത് വാൽവിന്റെ മതിൽ കനം ആണ്). എന്നിരുന്നാലും, പൊതുവേ, ടയറിന്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് വളരെ വലുതല്ല, കൂടാതെ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രഭാവം പരിഗണിക്കണം. ഗ്യാസ് നോസിലുകളുടെ വിള്ളൽ സ്ഥാനങ്ങളെല്ലാം ബാക്ക്ബെൻഡിലാണ്, ബാക്ക്ബെൻഡിലെ അവശിഷ്ട രൂപഭേദം വലുതാണെന്നും അവിടെ ഒരു അവശിഷ്ട ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് ഉണ്ടെന്നും വ്യക്തമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, പല പ്രായോഗിക ചെമ്പ് അലോയ് ഘടകങ്ങളിലും, ഡിസൈൻ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ മൂലമാണ് സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് ഉണ്ടാകുന്നത്, അവയിൽ മിക്കതും കാണാത്തതും അവഗണിക്കപ്പെടുന്നതുമായ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദങ്ങൾ മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വാൽവിന്റെ പിൻഭാഗത്തെ വളവിൽ, ടയറിന്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ദിശ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഈ രണ്ട് സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെയും സൂപ്പർപോസിഷൻ SCC-യുടെ സമ്മർദ്ദ അവസ്ഥ നൽകുന്നു.
3. ഉപസംഹാരവും നിർദ്ദേശങ്ങളും
തീരുമാനം:
യുടെ വിള്ളൽടയർ വാൽവ്പ്രധാനമായും SO2 മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്.
നിർദ്ദേശം
(1) ചുറ്റുമുള്ള പരിസ്ഥിതിയിൽ നാശകാരിയായ മാധ്യമത്തിന്റെ ഉറവിടം കണ്ടെത്തുക.ടയർ വാൽവ്, ചുറ്റുമുള്ള കോറോസിവ് മീഡിയവുമായുള്ള നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. ഉദാഹരണത്തിന്, വാൽവിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ആന്റി-കോറോസിവ് കോട്ടിംഗിന്റെ ഒരു പാളി പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്.
(2) കോൾഡ് വർക്കിംഗിന്റെ ശേഷിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ്, വളച്ചതിന് ശേഷമുള്ള സ്ട്രെസ് റിലീഫ് അനീലിംഗ് പോലുള്ള ഉചിതമായ പ്രക്രിയകളിലൂടെ ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയും.
പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-23-2022
