1. Теоријски тест и анализа
Од 3вентили за гумеузорци које је обезбедила компанија, 2 су вентили, а 1 вентил који још није коришћен.За А и Б, вентил који није коришћен је означен сивом бојом.Свеобухватна слика 1. Спољна површина вентила А је плитка, спољашња површина вентила Б је површина, спољашња површина вентила Ц је површина, а спољашња површина вентила Ц је површина.Вентили А и Б су прекривени производима корозије.Вентил А и Б су напукли на кривинама, спољашњи део кривине је дуж вентила, отвор прстена вентила Б је напукао према крају, а белом стрелицом између напуклих површина на површини вентила А је означена .Из наведеног, пукотине су свуда, пукотине су највеће, а пукотине су свуда.
Одељак одвентил за гумеА, Б и Ц узорци су исечени са кривине, а морфологија површине је посматрана помоћу скенирајућег електронског микроскопа ЗЕИСС-СУПРА55, а састав микрообласти је анализиран ЕДС.Слика 2 (а) приказује микроструктуру површине вентила Б.Може се видети да на површини има много белих и светлих честица (означено белим стрелицама на слици), а ЕДС анализа белих честица има висок садржај С. Резултати анализе енергетског спектра белих честица приказани су на слици 2(б).
Слике 2 (ц) и (е) су површинске микроструктуре вентила Б. Са слике 2 (ц) се може видети да је површина скоро у потпуности прекривена продуктима корозије, а корозивни елементи продуката корозије анализом енергетског спектра углавном укључују С, Цл и О, садржај С на појединачним позицијама је већи, а резултати анализе енергетског спектра приказани су на слици 2(д).Са слике 2(е) се може видети да постоје микропукотине дуж прстена вентила на површини вентила А. Слике 2(ф) и (г) су микроморфологије површине вентила Ц, површина је такође потпуно прекривен продуктима корозије, а корозивни елементи такође укључују С, Цл и О, слично као на слици 2(е).Разлог за појаву прслина може бити пуцање од корозије под напоном (СЦЦ) из анализе производа корозије на површини вентила.Слика 2(х) је такође микроструктура површине вентила Ц. Може се видети да је површина релативно чиста, а хемијски састав површине анализиране ЕДС-ом сличан је оном легуре бакра, што указује да је вентил није кородиран.Упоређивањем микроскопске морфологије и хемијског састава три површине вентила, показано је да у околини постоје корозивни медији као што су С, О и Цл.
Испитивањем савијања отворена је пукотина вентила Б и утврђено је да пукотина није продрла у цео попречни пресек вентила, напукла је на страни задњег завоја и није напукла на страни супротној од задњег завоја. вентила.Визуелним прегледом прелома се види да је боја прелома тамна, што указује да је прелом кородиран, а поједини делови прелома су тамне боје, што указује да је корозија на овим деловима озбиљнија.Прелом вентила Б је уочен под скенирајућим електронским микроскопом, као што је приказано на слици 3. Слика 3 (а) приказује макроскопски изглед прелома вентила Б.Може се видети да је спољашњи прелом у близини вентила прекривен продуктима корозије, што опет указује на присуство корозивних медија у окружењу.Према анализи енергетског спектра, хемијске компоненте производа корозије су углавном С, Цл и О, а садржаји С и О су релативно високи, као што је приказано на слици 3(б).Посматрајући површину лома, утврђено је да је образац раста пукотине дуж типа кристала.Велики број секундарних пукотина се такође може видети посматрањем лома при већим увећањима, као што је приказано на слици 3(ц).Секундарне пукотине су означене белим стрелицама на слици.Производи корозије и обрасци раста пукотина на површини лома поново показују карактеристике пуцања корозије под напоном.
Прелом вентила А није отворен, уклоните део вентила (укључујући и напуклину), избрусите и полирајте аксијални део вентила и користите Фе Цл3 (5 г) +ХЦл (50 мЛ) + Ц2Х5ОХ ( 100 мЛ) раствора је урезан, а металографска структура и морфологија раста пукотина су посматрани помоћу Зеисс Акио Обсервер А1м оптичког микроскопа.Слика 4 (а) приказује металографску структуру вентила, која је α+β двофазна структура, а β је релативно фин и гранулар и распоређен на матрици α-фазе.Обрасци ширења пукотина на ободним пукотинама приказани су на слици 4(а), (б).Пошто су површине пукотине испуњене продуктима корозије, јаз између две површине прслине је широк и тешко је разликовати обрасце ширења прслине.феномен бифуркације.Многе секундарне пукотине (означене белим стрелицама на слици) су такође примећене на овој примарној пукотини, видети слику 4(ц), и ове секундарне пукотине су се шириле дуж зрна.Урезан узорак вентила је посматран СЕМ-ом и установљено је да има много микропукотина на другим позицијама паралелним са главном пукотином.Ове микро-пукотине су настале са површине и прошириле се на унутрашњост вентила.Пукотине су имале бифуркацију и проширене дуж зрна, види слику 4 (ц), (д).Околина и стање напона ових микропукотина су скоро исти као и код главне пукотине, па се може закључити да је и облик ширења главне пукотине интергрануларан, што потврђује и посматрање лома вентила Б. Феномен бифуркације пукотина поново показује карактеристике напонске корозије пуцања вентила.
2. Анализа и дискусија
Да сумирамо, може се закључити да је оштећење вентила узроковано корозионим пуцањем изазваним СО2.Пуцање од корозије под напоном генерално треба да испуни три услова: (1) материјали осетљиви на корозију под напоном;(2) корозивна средина осетљива на легуре бакра;(3) одређени стресни услови.
Генерално се верује да чисти метали не пате од корозије под напоном, а све легуре су подложне корозији под напоном у различитом степену.За материјале од месинга, генерално се верује да двофазна структура има већу подложност корозији од напона од једнофазне структуре.У литератури је објављено да када садржај Зн у месинганом материјалу прелази 20%, он има већу подложност корозији под напоном, а што је већи садржај Зн, већа је и подложност корозији под напоном.Металографска структура гасне млазнице у овом случају је α+β двофазна легура, а садржај Зн је око 35%, далеко већи од 20%, тако да има високу осетљивост на корозију под напоном и испуњава материјалне услове потребне за напрезање. корозионо пуцање.
За материјале од месинга, ако се жарење за ублажавање напона не изврши након деформације хладног рада, корозија под напоном ће се појавити у одговарајућим условима напрезања и корозивним срединама.Напон који изазива корозионо пуцање под напоном је генерално локални затезни напон, који се може применити на напон или заостало напрезање.Након што се гума камиона надува, затезни напон ће се створити дуж аксијалног правца ваздушне млазнице због високог притиска у гуми, што ће изазвати ободне пукотине у ваздушној млазници.Затезни напон изазван унутрашњим притиском пнеуматика може се једноставно израчунати према σ=п Р/2т (где је п унутрашњи притисак пнеуматика, Р је унутрашњи пречник вентила, а т је дебљина зида гуме вентил).Међутим, генерално, затезни напон који ствара унутрашњи притисак гуме није превелик и треба узети у обзир ефекат преосталог напрезања.Позиције пуцања гасних млазница су све на задњој кривини, и очигледно је да је заостала деформација на задњој кривини велика, и ту постоји заостали затезни напон.У ствари, у многим практичним компонентама од легуре бакра, пуцање корозије под напоном ретко је узроковано пројектним напрезањима, а већина њих је узрокована заосталим напонима који се не виде и игноришу.У овом случају, на задњој кривини вентила, смер затезног напрезања створеног унутрашњим притиском пнеуматика је у складу са смером преосталог напона, а суперпозиција ова два напона обезбеђује услов напона за СЦЦ. .
3. Закључак и предлози
Закључак:
Пуцање навентил за гумеје углавном узрокована напоном корозивним пуцањем изазваним СО2.
Предлог
(1) Пратите извор корозивног медија у околинивентил за гуме, и покушајте да избегнете директан контакт са околним корозивним медијумом.На пример, слој антикорозивног премаза може се нанети на површину вентила.
(2) Преостало затезно напрезање хладног рада може се елиминисати одговарајућим процесима, као што је жарење за ублажавање напона након савијања.
Време поста: 23.09.2022