1. Mtihani na Uchambuzi wa Kinadharia
Kati ya 3vali za matairiSampuli zilizotolewa na kampuni, 2 ni vali, na 1 ni vali ambayo haijatumika bado. Kwa A na B, vali ambayo haijatumika imewekwa alama ya kijivu. Mchoro Kamili 1. Uso wa nje wa vali A hauna kina kirefu, uso wa nje wa vali B ni uso, uso wa nje wa vali C ni uso, na uso wa nje wa vali C ni uso. Vali A na B zimefunikwa na bidhaa za kutu. Vali A na B zimepasuka kwenye mikunjo, sehemu ya nje ya mkunjo iko kando ya vali, mdomo wa pete ya vali B umepasuka kuelekea mwisho, na mshale mweupe kati ya nyuso zilizopasuka kwenye uso wa vali A umetiwa alama. Kutoka hapo juu, nyufa ziko kila mahali, nyufa ni kubwa zaidi, na nyufa ziko kila mahali.
Sehemu yavali ya tairiSampuli za A, B, na C zilikatwa kutoka kwenye mkunjo, na mofolojia ya uso ilionekana kwa kutumia darubini ya elektroni ya skanning ya ZEISS-SUPRA55, na muundo wa eneo dogo ulichambuliwa kwa kutumia EDS. Mchoro 2 (a) unaonyesha muundo mdogo wa uso wa vali B. Inaweza kuonekana kwamba kuna chembe nyingi nyeupe na angavu juu ya uso (zinazoonyeshwa na mishale nyeupe kwenye mchoro), na uchambuzi wa EDS wa chembe nyeupe una kiwango cha juu cha S. Matokeo ya uchambuzi wa wigo wa nishati wa chembe nyeupe yanaonyeshwa kwenye Mchoro 2(b).
Michoro 2 (c) na (e) ni miundo midogo ya uso wa vali B. Inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro 2 (c) kwamba uso umefunikwa karibu kabisa na bidhaa za kutu, na vipengele babuzi vya bidhaa za kutu kwa uchambuzi wa wigo wa nishati hasa ni pamoja na S, Cl na O, kiwango cha S katika nafasi za mtu binafsi ni cha juu zaidi, na matokeo ya uchambuzi wa wigo wa nishati yanaonyeshwa kwenye Mchoro 2(d). Inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro 2(e) kwamba kuna nyufa ndogo kando ya pete ya vali kwenye uso wa vali A. Michoro 2(f) na (g) ni mofolojia ndogo za uso wa vali C, uso pia umefunikwa kabisa na bidhaa za kutu, na vipengele babuzi pia vinajumuisha S, Cl na O, sawa na Mchoro 2(e). Sababu ya nyufa inaweza kuwa nyufa ya kutu ya mkazo (SCC) kutoka kwa uchambuzi wa bidhaa ya kutu kwenye uso wa vali. Mchoro 2(h) pia ni muundo mdogo wa uso wa vali C. Inaweza kuonekana kwamba uso ni safi kiasi, na muundo wa kemikali wa uso unaochambuliwa na EDS ni sawa na ule wa aloi ya shaba, ikionyesha kwamba vali haijatulia. Kwa kulinganisha mofolojia ya hadubini na muundo wa kemikali wa nyuso tatu za vali, inaonyeshwa kuwa kuna vyombo vya habari vya babuzi kama vile S, O na Cl katika mazingira yanayozunguka.
Ufa wa vali B ulifunguliwa kupitia jaribio la kupinda, na iligundulika kuwa ufa huo haukupenya sehemu nzima ya msalaba wa vali, ulipasuka upande wa mgongo, na haukupasuka upande ulio kinyume na mgongo wa vali. Ukaguzi wa kuona wa mpasuko unaonyesha kuwa rangi ya mpasuko ni nyeusi, ikionyesha kuwa mpasuko umeharibika, na baadhi ya sehemu za mpasuko zina rangi nyeusi, ambayo inaonyesha kuwa kutu ni mbaya zaidi katika sehemu hizi. Upasuko wa vali B ulionekana chini ya darubini ya elektroni ya kuchanganua, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Mchoro 3 (a) unaonyesha mwonekano wa makroskopu wa mpasuko wa vali B. Inaweza kuonekana kuwa mpasuko wa nje karibu na vali umefunikwa na bidhaa za kutu, ikionyesha tena uwepo wa vyombo vya habari vya babuzi katika mazingira yanayozunguka. Kulingana na uchambuzi wa wigo wa nishati, vipengele vya kemikali vya bidhaa ya kutu ni hasa S, Cl na O, na yaliyomo ya S na O ni ya juu kiasi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3(b). Kwa kuchunguza uso wa mpasuko, inaonekana kwamba muundo wa ukuaji wa mpasuko uko kwenye aina ya fuwele. Idadi kubwa ya nyufa za sekondari zinaweza pia kuonekana kwa kuona nyufa katika ukubwa wa juu zaidi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3(c). Nyufa za sekondari zimetiwa alama na mishale nyeupe kwenye mchoro. Bidhaa za kutu na mifumo ya ukuaji wa nyufa kwenye uso wa nyufa zinaonyesha tena sifa za nyufa za kutu za mkazo.
Kuvunjika kwa vali A hakujafunguliwa, ondoa sehemu ya vali (ikiwa ni pamoja na nafasi iliyopasuka), saga na ung'arishe sehemu ya mhimili ya vali, na utumie myeyusho wa Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) ulichongwa, na muundo wa metallografiki na mofolojia ya ukuaji wa ufa zilizingatiwa kwa kutumia darubini ya macho ya Zeiss Axio Observer A1m. Mchoro 4 (a) unaonyesha muundo wa metallografiki wa vali, ambao ni muundo wa awamu mbili wa α+β, na β ni laini na chembechembe na imesambazwa kwenye matrix ya awamu ya α. Mifumo ya uenezaji wa ufa kwenye nyufa za mviringo imeonyeshwa kwenye Mchoro 4(a), (b). Kwa kuwa nyuso za nyufa zimejaa bidhaa za kutu, pengo kati ya nyuso mbili za nyufa ni pana, na ni vigumu kutofautisha ruwaza za uenezaji wa nyufa. Uzushi wa mgawanyiko wa nyufa. Nyufa nyingi za sekondari (zilizo na alama nyeupe kwenye mchoro) pia zilionekana kwenye ufa huu wa msingi, tazama Mchoro 4(c), na nyufa hizi za sekondari zilienea kando ya chembe. Sampuli ya vali iliyochongwa ilichunguzwa na SEM, na iligundulika kuwa kulikuwa na nyufa ndogo nyingi katika nafasi zingine sambamba na ufa mkuu. Nyufa ndogo hizi zilitoka kwenye uso na kupanuka hadi ndani ya vali. Nyufa zilikuwa na mgawanyiko wa sehemu mbili na zilienea kando ya chembe, tazama Mchoro 4 (c), (d). Mazingira na hali ya mkazo ya nyufa ndogo hizi ni sawa na zile za ufa mkuu, kwa hivyo inaweza kudhaniwa kuwa umbo la uenezaji wa ufa mkuu pia ni la kati ya chembe, ambalo pia linathibitishwa na uchunguzi wa fracture ya vali B. Jambo la mgawanyiko wa ufa tena linaonyesha sifa za stress ulikaji wa vali.
2. Uchambuzi na Majadiliano
Kwa muhtasari, inaweza kuhitimishwa kwamba uharibifu wa vali husababishwa na kupasuka kwa kutu kutokana na msongo unaosababishwa na SO2. Kupasuka kwa kutu kutokana na msongo kwa ujumla kunahitaji kukidhi masharti matatu: (1) nyenzo zinazoweza kuathiriwa na kutu kutokana na msongo; (2) kati inayoweza kuathiriwa na uvujaji wa aloi za shaba; (3) hali fulani za msongo.
Kwa ujumla inaaminika kwamba metali safi hazipatikani na kutu kutokana na msongo wa mawazo, na aloi zote zinaweza kuathiriwa na kutu kutokana na msongo wa mawazo kwa viwango tofauti. Kwa vifaa vya shaba, kwa ujumla inaaminika kwamba muundo wa awamu mbili una uwezekano mkubwa wa kutu kutokana na msongo wa mawazo kuliko muundo wa awamu moja. Imeripotiwa katika machapisho kwamba wakati kiwango cha Zn katika nyenzo za shaba kinazidi 20%, kina uwezekano mkubwa wa kutu kutokana na msongo wa mawazo, na kadiri kiwango cha Zn kinavyozidi, ndivyo kiwango cha juu cha kutu kutokana na msongo wa mawazo kinavyozidi. Muundo wa metallografiki wa pua ya gesi katika kesi hii ni aloi ya awamu mbili ya α+β, na kiwango cha Zn ni takriban 35%, kinachozidi 20%, kwa hivyo una unyeti mkubwa wa kutu kutokana na msongo wa mawazo na unakidhi masharti ya nyenzo yanayohitajika kwa ajili ya kupasuka kwa kutu kutokana na msongo wa mawazo.
Kwa vifaa vya shaba, ikiwa unyonyaji wa kupunguza msongo hautafanywa baada ya mabadiliko ya kazi ya baridi, kutu ya msongo utatokea chini ya hali zinazofaa za msongo na mazingira babuzi. Msongo unaosababisha kupasuka kwa kutu ya msongo kwa ujumla ni msongo wa ndani wa msongo, ambao unaweza kutumika msongo au msongo wa mabaki. Baada ya tairi ya lori kujaa, msongo wa msongo utazalishwa kando ya mwelekeo wa mhimili wa pua ya hewa kutokana na shinikizo kubwa kwenye tairi, ambalo litasababisha nyufa za mviringo kwenye pua ya hewa. Msongo wa msongo unaosababishwa na shinikizo la ndani la tairi unaweza kuhesabiwa kwa urahisi kulingana na σ=p R/2t (ambapo p ni shinikizo la ndani la tairi, R ni kipenyo cha ndani cha vali, na t ni unene wa ukuta wa vali). Hata hivyo, kwa ujumla, msongo wa msongo unaotokana na shinikizo la ndani la tairi si mkubwa sana, na athari ya msongo wa mabaki inapaswa kuzingatiwa. Nafasi za kupasuka za nozeli za gesi zote ziko kwenye bend ya nyuma, na ni dhahiri kwamba mabadiliko ya mabaki kwenye bend ya nyuma ni makubwa, na kuna msongo wa msongo wa mabaki hapo. Kwa kweli, katika vipengele vingi vya aloi ya shaba inayotumika, kupasuka kwa kutu kutokana na mkazo mara chache husababishwa na mikazo ya muundo, na mingi husababishwa na mikazo iliyobaki ambayo haionekani na kupuuzwa. Katika hali hii, kwenye mkunjo wa nyuma wa vali, mwelekeo wa mkazo wa mvutano unaotokana na shinikizo la ndani la tairi unaendana na mwelekeo wa mkazo uliobaki, na nafasi ya juu ya mikazo hii miwili hutoa hali ya mkazo kwa SCC.
3. Hitimisho na Mapendekezo
Hitimisho:
Kupasuka kwavali ya tairihusababishwa zaidi na kupasuka kwa kutu kwa mkazo unaosababishwa na SO2.
Pendekezo
(1) Fuatilia chanzo cha dutu inayoweza kusababisha ulikaji katika mazingira yanayozungukavali ya tairi, na jaribu kuepuka kugusana moja kwa moja na sehemu inayozunguka inayoweza kusababisha kutu. Kwa mfano, safu ya mipako ya kuzuia kutu inaweza kutumika kwenye uso wa vali.
(2) Mkazo uliobaki wa mvutano wa kufanya kazi kwa baridi unaweza kuondolewa kwa michakato inayofaa, kama vile kupunguza msongo wa mawazo baada ya kupinda.
Muda wa chapisho: Septemba-23-2022
