1. സൈദ്ധാന്തിക പരിശോധനയും വിശകലനവും
3 ൽടയർ വാൽവുകൾകമ്പനി നൽകിയ സാമ്പിളുകൾ, 2 വാൽവുകളാണ്, 1 ഇതുവരെ ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ലാത്ത ഒരു വാൽവാണ്. A, B എന്നിവയ്‌ക്കായി, ഉപയോഗിക്കാത്ത വാൽവ് ചാരനിറമായി അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. സമഗ്രമായ ചിത്രം 1. വാൽവ് A യുടെ പുറംഭാഗം ആഴം കുറഞ്ഞതാണ്, വാൽവ് B യുടെ പുറംഭാഗം ഉപരിതലമാണ്, വാൽവ് C യുടെ പുറംഭാഗം ഉപരിതലമാണ്, വാൽവ് C യുടെ പുറംഭാഗം ഉപരിതലമാണ്. വാൽവുകൾ എ, ബി എന്നിവ തുരുമ്പെടുക്കൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വാൽവ് എ, ബി എന്നിവ വളവുകളിൽ പൊട്ടുന്നു, വളവിൻ്റെ പുറം ഭാഗം വാൽവിനോട് ചേർന്നാണ്, വാൽവ് റിംഗ് മൗത്ത് ബി അറ്റത്തേക്ക് പൊട്ടുന്നു, വാൽവ് എയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ വിള്ളലുള്ള പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വെളുത്ത അമ്പടയാളം അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. . മുകളിൽ പറഞ്ഞതിൽ നിന്ന്, വിള്ളലുകൾ എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്, വിള്ളലുകൾ ഏറ്റവും വലുതാണ്, വിള്ളലുകൾ എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്.
യുടെ ഒരു വിഭാഗംടയർ വാൽവ്വളവിൽ നിന്ന് എ, ബി, സി സാമ്പിളുകൾ മുറിച്ചുമാറ്റി, ZEISS-SUPRA55 സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതല രൂപഘടന നിരീക്ഷിക്കുകയും മൈക്രോ-ഏരിയ കോമ്പോസിഷൻ EDS ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ചിത്രം 2 (എ) വാൽവ് ബി ഉപരിതലത്തിൻ്റെ സൂക്ഷ്മഘടന കാണിക്കുന്നു. ഉപരിതലത്തിൽ വെളുത്തതും തിളക്കമുള്ളതുമായ ധാരാളം കണികകൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും (ചിത്രത്തിലെ വെളുത്ത അമ്പുകളാൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു), കൂടാതെ വെളുത്ത കണങ്ങളുടെ EDS വിശകലനത്തിൽ S ൻ്റെ ഉയർന്ന ഉള്ളടക്കമുണ്ട്. വെളുത്ത കണങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ സ്പെക്ട്രം വിശകലന ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 2 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 2 (c) ഉം (e) ഉം വാൽവ് B യുടെ ഉപരിതല മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുകളാണ്. ചിത്രം 2 (c) ൽ നിന്ന് ഉപരിതലം ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും നാശനഷ്ട ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്നും ഊർജ്ജ സ്പെക്ട്രം വിശകലനം വഴി കോറഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ നശിപ്പിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും S, Cl, O എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, വ്യക്തിഗത സ്ഥാനങ്ങളിൽ S ൻ്റെ 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. 2(f) ഉം (g) ഉം വാൽവ് C യുടെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മരൂപങ്ങളാണ്, ഉപരിതലവും പൂർണ്ണമായും കോറഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചിത്രം 2(ഇ) പോലെയുള്ള S, Cl, O എന്നിവയും നശിപ്പിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. വാൽവ് പ്രതലത്തിലെ കോറഷൻ ഉൽപ്പന്ന വിശകലനത്തിൽ നിന്നുള്ള സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് (എസ്‌സിസി) ആയിരിക്കാം വിള്ളലിനുള്ള കാരണം. ചിത്രം 2(h) വാൽവ് C യുടെ ഉപരിതല മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കൂടിയാണ്. ഉപരിതലം താരതമ്യേന ശുദ്ധമാണെന്നും EDS വിശകലനം ചെയ്ത ഉപരിതലത്തിൻ്റെ രാസഘടന ചെമ്പ് അലോയ്‌ക്ക് സമാനമാണെന്നും ഇത് വാൽവ് ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. തുരുമ്പെടുത്തിട്ടില്ല. മൂന്ന് വാൽവ് പ്രതലങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്മ രൂപഘടനയും രാസഘടനയും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ചുറ്റുമുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ S, O, Cl പോലുള്ള നശിപ്പിക്കുന്ന മാധ്യമങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു.
ബെൻഡിംഗ് ടെസ്റ്റിലൂടെ ബി വാൽവിൻ്റെ വിള്ളൽ തുറന്ന്, വിള്ളൽ വാൽവിൻ്റെ മുഴുവൻ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലേക്കും തുളച്ചുകയറുന്നില്ലെന്നും ബാക്ക്‌ബെൻഡിൻ്റെ വശത്ത് വിള്ളൽ വീഴുന്നില്ലെന്നും ബാക്ക്‌ബെൻഡിന് എതിർവശത്ത് പൊട്ടുന്നില്ലെന്നും കണ്ടെത്തി. വാൽവിൻ്റെ. ഒടിവിൻ്റെ ദൃശ്യ പരിശോധനയിൽ, ഒടിവിൻ്റെ നിറം ഇരുണ്ടതാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു, ഒടിവ് തുരുമ്പെടുത്തതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഒടിവിൻ്റെ ചില ഭാഗങ്ങൾ ഇരുണ്ട നിറത്തിലാണ്, ഇത് ഈ ഭാഗങ്ങളിൽ നാശം കൂടുതൽ ഗുരുതരമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ വാൽവ് ബിയുടെ ഒടിവ് നിരീക്ഷിച്ചു. ചിത്രം 3 (എ) വാൽവ് ബി ഒടിവിൻ്റെ മാക്രോസ്‌കോപ്പിക് രൂപം കാണിക്കുന്നു. വാൽവിനടുത്തുള്ള പുറം ഒടിവ് നാശ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടതായി കാണാൻ കഴിയും, ഇത് ചുറ്റുമുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ നശിപ്പിക്കുന്ന മാധ്യമങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം വീണ്ടും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എനർജി സ്പെക്ട്രം വിശകലനം അനുസരിച്ച്, കോറഷൻ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ രാസ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും S, Cl, O എന്നിവയാണ്, കൂടാതെ S, O എന്നിവയുടെ ഉള്ളടക്കം ചിത്രം 3 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. ഒടിവുള്ള പ്രതലം നിരീക്ഷിച്ചാൽ, വിള്ളൽ വളർച്ചാ രീതി ക്രിസ്റ്റൽ തരത്തിലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ചിത്രം 3(സി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഉയർന്ന മാഗ്നിഫിക്കേഷനിൽ ഒടിവ് നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെയും ഒരു വലിയ സംഖ്യ ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ കാണാൻ കഴിയും. ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ ചിത്രത്തിൽ വെളുത്ത അമ്പുകൾ കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. പൊട്ടൽ പ്രതലത്തിലെ നാശ ഉൽപ്പന്നങ്ങളും വിള്ളൽ വളർച്ചാ രീതികളും വീണ്ടും സ്ട്രെസ് കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.
വാൽവ് A യുടെ ഒടിവ് തുറന്നിട്ടില്ല, വാൽവിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം നീക്കം ചെയ്യുക (വിള്ളലുള്ള സ്ഥാനം ഉൾപ്പെടെ), വാൽവിൻ്റെ അച്ചുതണ്ട് ഭാഗം പൊടിച്ച് പോളിഷ് ചെയ്യുക, Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) ലായനി കൊത്തി, Zeiss Axio Observer A1m ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടനയും വിള്ളൽ വളർച്ചയുടെ രൂപവും നിരീക്ഷിച്ചു. ചിത്രം 4 (a) വാൽവിൻ്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന കാണിക്കുന്നു, അത് α+β ഡ്യുവൽ-ഫേസ് ഘടനയാണ്, കൂടാതെ β താരതമ്യേന സൂക്ഷ്മവും ഗ്രാനുലാർ ആയതും α-ഫേസ് മാട്രിക്സിൽ വിതരണം ചെയ്യുന്നതുമാണ്. ചുറ്റളവിലുള്ള വിള്ളലുകളിലെ ക്രാക്ക് പ്രൊപ്പഗേഷൻ പാറ്റേണുകൾ ചിത്രം 4 (എ), (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. വിള്ളൽ പ്രതലങ്ങൾ നാശനഷ്ടങ്ങൾ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാൽ, രണ്ട് വിള്ളൽ പ്രതലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വിടവ് വിശാലമാണ്, മാത്രമല്ല വിള്ളൽ വ്യാപന പാറ്റേണുകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ്. വിഭജന പ്രതിഭാസം. ഈ പ്രാഥമിക വിള്ളലിൽ നിരവധി ദ്വിതീയ വിള്ളലുകൾ (ചിത്രത്തിൽ വെളുത്ത അമ്പുകൾ കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ചിത്രം കാണുക. എച്ചഡ് വാൽവ് സാമ്പിൾ SEM നിരീക്ഷിച്ചു, പ്രധാന വിള്ളലിന് സമാന്തരമായി മറ്റ് സ്ഥാനങ്ങളിൽ നിരവധി മൈക്രോ ക്രാക്കുകൾ ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഈ മൈക്രോ ക്രാക്കുകൾ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിക്കുകയും വാൽവിൻ്റെ ഉള്ളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്തു. വിള്ളലുകൾക്ക് വിഭജനം ഉണ്ടായിരിക്കുകയും ധാന്യത്തിനൊപ്പം നീണ്ടുകിടക്കുകയും ചെയ്തു, ചിത്രം 4 (സി), (ഡി) കാണുക. ഈ മൈക്രോക്രാക്കുകളുടെ പരിസ്ഥിതിയും സ്ട്രെസ് അവസ്ഥയും പ്രധാന വിള്ളലുകളുടേതിന് ഏതാണ്ട് സമാനമാണ്, അതിനാൽ പ്രധാന വിള്ളലിൻ്റെ വ്യാപന രൂപവും ഇൻ്റർഗ്രാനുലാർ ആണെന്ന് അനുമാനിക്കാം, ഇത് വാൽവ് ബിയുടെ ഒടിവ് നിരീക്ഷണവും സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ക്രാക്ക് വീണ്ടും വാൽവിൻ്റെ സ്ട്രെസ് കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.
2. വിശകലനവും ചർച്ചയും
ചുരുക്കത്തിൽ, SO2 മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് മൂലമാണ് വാൽവിൻ്റെ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നത് എന്ന് അനുമാനിക്കാം. സ്ട്രെസ് കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗിന് സാധാരണയായി മൂന്ന് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്: (1) സ്ട്രെസ് കോറഷനോട് സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ; (2) കോപ്പർ അലോയ്കളോട് സെൻസിറ്റീവ് കോറോസിവ് മീഡിയം; (3) ചില സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങൾ.
ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങൾ സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ബാധിക്കില്ലെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ എല്ലാ അലോയ്കളും വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള സമ്മർദ്ദ നാശത്തിന് വിധേയമാണ്. പിച്ചള സാമഗ്രികൾക്കായി, സിംഗിൾ-ഫേസ് ഘടനയേക്കാൾ ഇരട്ട-ഘട്ട ഘടനയ്ക്ക് ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറോൺ സംവേദനക്ഷമതയുണ്ടെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. പിച്ചള പദാർത്ഥത്തിലെ Zn ഉള്ളടക്കം 20% കവിയുമ്പോൾ, അതിന് ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറഷൻ സംവേദനക്ഷമതയുണ്ടെന്നും ഉയർന്ന Zn ഉള്ളടക്കം ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറഷൻ സംവേദനക്ഷമതയാണെന്നും സാഹിത്യത്തിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഗ്യാസ് നോസിലിൻ്റെ മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന ഒരു α+β ഡ്യുവൽ-ഫേസ് അലോയ് ആണ്, കൂടാതെ Zn ഉള്ളടക്കം ഏകദേശം 35% ആണ്, ഇത് 20% കവിയുന്നു, അതിനാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോറഷൻ സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്, സമ്മർദ്ദത്തിന് ആവശ്യമായ മെറ്റീരിയൽ അവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നു. കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗ്.
പിച്ചള സാമഗ്രികൾക്കായി, തണുത്ത പ്രവർത്തന രൂപഭേദം വരുത്തിയ ശേഷം സ്ട്രെസ് റിലീഫ് അനീലിംഗ് നടത്തിയില്ലെങ്കിൽ, അനുയോജ്യമായ സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിലും വിനാശകരമായ അന്തരീക്ഷത്തിലും സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ സംഭവിക്കും. സ്ട്രെസ് കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗിന് കാരണമാകുന്ന സമ്മർദ്ദം പൊതുവെ പ്രാദേശിക ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് ആണ്, ഇത് സമ്മർദ്ദമോ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദമോ പ്രയോഗിക്കാം. ട്രക്ക് ടയർ വീർപ്പിച്ച ശേഷം, ടയറിലെ ഉയർന്ന മർദ്ദം കാരണം എയർ നോസിലിൻ്റെ അക്ഷീയ ദിശയിൽ ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും, ഇത് എയർ നോസിലിൽ ചുറ്റളവിലുള്ള വിള്ളലുകൾക്ക് കാരണമാകും. ടയറിൻ്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം σ=p R/2t അനുസരിച്ച് ലളിതമായി കണക്കാക്കാം (ഇവിടെ p എന്നത് ടയറിൻ്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം, R എന്നത് വാൽവിൻ്റെ ആന്തരിക വ്യാസം, t എന്നത് വാൽവിൻ്റെ ആന്തരിക വ്യാസം ആണ്. വാൽവ്). എന്നിരുന്നാലും, പൊതുവേ, ടയറിൻ്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് വളരെ വലുതല്ല, ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ ഫലം പരിഗണിക്കണം. ഗ്യാസ് നോസിലുകളുടെ ക്രാക്കിംഗ് പൊസിഷനുകൾ എല്ലാം ബാക്ക്‌ബെൻഡിലാണ്, ബാക്ക്‌ബെൻഡിലെ ശേഷിക്കുന്ന രൂപഭേദം വലുതാണെന്നും അവിടെ ശേഷിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് ഉണ്ടെന്നും വ്യക്തമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, പല പ്രായോഗിക കോപ്പർ അലോയ് ഘടകങ്ങളിലും, സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് അപൂർവ്വമായി ഡിസൈൻ സമ്മർദ്ദങ്ങളാൽ സംഭവിക്കുന്നു, അവയിൽ മിക്കതും കാണാത്തതും അവഗണിക്കപ്പെടുന്നതുമായ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങൾ മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വാൽവിൻ്റെ പിൻ വളവിൽ, ടയറിൻ്റെ ആന്തരിക മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസിൻ്റെ ദിശ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഈ രണ്ട് സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെയും സൂപ്പർപോസിഷൻ എസ്‌സിസിക്ക് സ്ട്രെസ് അവസ്ഥ നൽകുന്നു. .
3. ഉപസംഹാരവും നിർദ്ദേശങ്ങളും
ഉപസംഹാരം:
എന്ന പൊട്ടൽടയർ വാൽവ്SO2 മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ് കോറഷൻ ക്രാക്കിംഗ് മൂലമാണ് ഇത് പ്രധാനമായും സംഭവിക്കുന്നത്.
നിർദ്ദേശം
(1) ചുറ്റുമുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ നശിപ്പിക്കുന്ന മാധ്യമത്തിൻ്റെ ഉറവിടം കണ്ടെത്തുകടയർ വാൽവ്, ചുറ്റുപാടുമുള്ള നശീകരണ മാധ്യമവുമായുള്ള നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. ഉദാഹരണത്തിന്, വാൽവിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ആൻ്റി-കോറോൺ കോട്ടിംഗിൻ്റെ ഒരു പാളി പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും.
(2) കുനിഞ്ഞതിന് ശേഷമുള്ള സ്ട്രെസ് റിലീഫ് അനീലിംഗ് പോലുള്ള ഉചിതമായ പ്രക്രിയകളിലൂടെ തണുത്ത ജോലിയുടെ ശേഷിക്കുന്ന ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയും.
പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-23-2022