1. સૈદ્ધાંતિક પરીક્ષણ અને વિશ્લેષણ
3 માંથીટાયર વાલ્વકંપની દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ નમૂનાઓ, 2 વાલ્વ છે, અને 1 એવો વાલ્વ છે જેનો હજુ સુધી ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી. A અને B માટે, જે વાલ્વનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી તે ગ્રે તરીકે ચિહ્નિત થયેલ છે. વ્યાપક આકૃતિ 1. વાલ્વ A ની બાહ્ય સપાટી છીછરી છે, વાલ્વ B ની બાહ્ય સપાટી સપાટી છે, વાલ્વ C ની બાહ્ય સપાટી સપાટી છે અને વાલ્વ C ની બાહ્ય સપાટી સપાટી છે. વાલ્વ A અને B કાટ ઉત્પાદનો સાથે આવરી લેવામાં આવે છે. વાલ્વ A અને B વળાંક પર તિરાડ છે, વળાંકનો બાહ્ય ભાગ વાલ્વની સાથે છે, વાલ્વ રિંગ મુખ B છેડા તરફ તિરાડ છે, અને વાલ્વ A ની સપાટી પર તિરાડની સપાટીઓ વચ્ચે સફેદ તીર ચિહ્નિત થયેલ છે. . ઉપરથી, તિરાડો દરેક જગ્યાએ છે, તિરાડો સૌથી મોટી છે, અને તિરાડો દરેક જગ્યાએ છે.
નો એક વિભાગટાયર વાલ્વA, B, અને C નમૂનાઓ વળાંકમાંથી કાપવામાં આવ્યા હતા, અને ZEISS-SUPRA55 સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ વડે સપાટીની આકારવિજ્ઞાન જોવામાં આવી હતી, અને EDS સાથે સૂક્ષ્મ-વિસ્તાર રચનાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આકૃતિ 2 (a) વાલ્વ B સપાટીનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બતાવે છે. તે જોઈ શકાય છે કે સપાટી પર ઘણા સફેદ અને તેજસ્વી કણો છે (આકૃતિમાં સફેદ તીર દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું છે), અને સફેદ કણોના EDS વિશ્લેષણમાં S ની ઉચ્ચ સામગ્રી છે. સફેદ કણોના ઊર્જા સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણના પરિણામો આકૃતિ 2(b) માં બતાવેલ છે.
આકૃતિ 2 (c) અને (e) એ વાલ્વ B ની સપાટીના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર છે. આકૃતિ 2 (c) પરથી જોઈ શકાય છે કે સપાટી લગભગ સંપૂર્ણ રીતે કાટ પેદાશો દ્વારા આવરી લેવામાં આવી છે, અને ઊર્જા સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ દ્વારા કાટ ઉત્પાદનોના કાટ તત્વો મુખ્યત્વે S, Cl અને O નો સમાવેશ થાય છે, વ્યક્તિગત સ્થાનોમાં S ની સામગ્રી વધારે છે, અને ઊર્જા સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ પરિણામો ફિગ. 2(d) માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. આકૃતિ 2(e) પરથી જોઈ શકાય છે કે વાલ્વ A ની સપાટી પર વાલ્વ રિંગ સાથે સૂક્ષ્મ તિરાડો છે. આકૃતિ 2(f) અને (g) વાલ્વ C ની સપાટીની માઇક્રો-મોર્ફોલોજી છે, સપાટી પણ છે. સંપૂર્ણપણે કાટ ઉત્પાદનો દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે, અને કાટના તત્વોમાં આકૃતિ 2(e) ની જેમ S, Cl અને Oનો પણ સમાવેશ થાય છે. ક્રેકીંગનું કારણ વાલ્વની સપાટી પરના કાટ ઉત્પાદન વિશ્લેષણમાંથી તણાવ કાટ ક્રેકીંગ (એસસીસી) હોઈ શકે છે. ફિગ. 2(h) એ વાલ્વ C ની સપાટીનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પણ છે. તે જોઈ શકાય છે કે સપાટી પ્રમાણમાં સ્વચ્છ છે, અને EDS દ્વારા વિશ્લેષણ કરાયેલ સપાટીની રાસાયણિક રચના કોપર એલોય જેવી જ છે, જે દર્શાવે છે કે વાલ્વ છે. કાટ નથી. ત્રણ વાલ્વ સપાટીઓની માઇક્રોસ્કોપિક મોર્ફોલોજી અને રાસાયણિક રચનાની તુલના કરીને, તે બતાવવામાં આવે છે કે આસપાસના વાતાવરણમાં S, O અને Cl જેવા કાટરોધક માધ્યમો છે.
બેન્ડિંગ ટેસ્ટ દ્વારા વાલ્વ B ની તિરાડ ખોલવામાં આવી હતી, અને તે જાણવા મળ્યું હતું કે ક્રેક વાલ્વના સમગ્ર ક્રોસ-સેક્શનમાં પ્રવેશી શકી નથી, બેકબેન્ડની બાજુમાં તિરાડ પડી હતી અને બેકબેન્ડની સામેની બાજુએ તિરાડ પડી ન હતી. વાલ્વની. ફ્રેક્ચરનું વિઝ્યુઅલ ઈન્સ્પેક્શન દર્શાવે છે કે ફ્રેક્ચરનો રંગ ઘાટો છે, જે દર્શાવે છે કે ફ્રેક્ચર કાટ થઈ ગયું છે, અને ફ્રેક્ચરના કેટલાક ભાગોનો રંગ ઘેરો છે, જે દર્શાવે છે કે આ ભાગોમાં કાટ વધુ ગંભીર છે. વાલ્વ B ના અસ્થિભંગને સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જોવામાં આવ્યું હતું, જેમ કે આકૃતિ 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. આકૃતિ 3 (a) વાલ્વ B ફ્રેક્ચરનો મેક્રોસ્કોપિક દેખાવ દર્શાવે છે. તે જોઈ શકાય છે કે વાલ્વની નજીકના બાહ્ય અસ્થિભંગને કાટ ઉત્પાદનો દ્વારા આવરી લેવામાં આવ્યું છે, જે ફરીથી આસપાસના વાતાવરણમાં કાટરોધક માધ્યમોની હાજરી સૂચવે છે. ઉર્જા સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ અનુસાર, કાટ ઉત્પાદનના રાસાયણિક ઘટકો મુખ્યત્વે S, Cl અને O છે, અને S અને O ની સામગ્રી પ્રમાણમાં વધારે છે, જેમ કે ફિગ. 3(b) માં બતાવ્યા પ્રમાણે. અસ્થિભંગની સપાટીનું અવલોકન કરતાં, તે જાણવા મળે છે કે ક્રેક વૃદ્ધિની પેટર્ન ક્રિસ્ટલ પ્રકાર સાથે છે. આકૃતિ 3(c) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઉચ્ચ વિસ્તરણ પર અસ્થિભંગનું અવલોકન કરીને મોટી સંખ્યામાં ગૌણ તિરાડો પણ જોઈ શકાય છે. ગૌણ તિરાડો આકૃતિમાં સફેદ તીરોથી ચિહ્નિત થયેલ છે. ફ્રેક્ચર સપાટી પર કાટ ઉત્પાદનો અને ક્રેક વૃદ્ધિ પેટર્ન ફરીથી તણાવ કાટ ક્રેકીંગની લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે.
વાલ્વ A નું ફ્રેક્ચર ખોલવામાં આવ્યું નથી, વાલ્વનો એક ભાગ દૂર કરો (તિરાડની સ્થિતિ સહિત), વાલ્વના અક્ષીય વિભાગને ગ્રાઇન્ડ અને પોલિશ કરો, અને Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH ( 100 mL) સોલ્યુશન કોતરવામાં આવ્યું હતું, અને મેટાલોગ્રાફિક માળખું અને ક્રેક ગ્રોથ મોર્ફોલોજીને Zeiss Axio Observer A1m ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપ સાથે અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું. આકૃતિ 4 (a) વાલ્વનું મેટાલોગ્રાફિક માળખું બતાવે છે, જે α+β દ્વિ-તબક્કાનું માળખું છે, અને β પ્રમાણમાં સરસ અને દાણાદાર છે અને α-ફેઝ મેટ્રિક્સ પર વિતરિત છે. પરિઘીય તિરાડો પર ક્રેક પ્રચાર પેટર્ન આકૃતિ 4(a), (b) માં દર્શાવવામાં આવી છે. તિરાડની સપાટીઓ કાટના ઉત્પાદનોથી ભરેલી હોવાથી, બે તિરાડ સપાટીઓ વચ્ચેનું અંતર વિશાળ છે, અને તિરાડના પ્રસારની પેટર્નને અલગ પાડવી મુશ્કેલ છે. વિભાજનની ઘટના. આ પ્રાથમિક તિરાડ પર ઘણી ગૌણ તિરાડો (આકૃતિમાં સફેદ તીરોથી ચિહ્નિત) પણ જોવા મળી હતી, આકૃતિ 4(c) જુઓ, અને આ ગૌણ તિરાડો અનાજની સાથે ફેલાય છે. એસઈએમ દ્વારા ખોતરેલા વાલ્વના નમૂનાનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું, અને એવું જણાયું હતું કે મુખ્ય ક્રેકની સમાંતર અન્ય સ્થિતિઓમાં ઘણી બધી સૂક્ષ્મ તિરાડો હતી. આ સૂક્ષ્મ તિરાડો સપાટી પરથી ઉદ્ભવે છે અને વાલ્વની અંદર સુધી વિસ્તરે છે. તિરાડોનું દ્વિભાજન હતું અને તે દાણા સાથે વિસ્તરેલ છે, આકૃતિ 4 (c), (d) જુઓ. આ માઈક્રોક્રેક્સનું વાતાવરણ અને તાણની સ્થિતિ લગભગ મુખ્ય ક્રેક જેવી જ હોય છે, તેથી એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે મુખ્ય ક્રેકનું પ્રચાર સ્વરૂપ પણ આંતર-ગ્રેન્યુલર છે, જે વાલ્વ B ના ફ્રેક્ચર અવલોકન દ્વારા પણ પુષ્ટિ મળે છે. દ્વિભાજનની ઘટના ક્રેક ફરીથી વાલ્વના તાણ કાટ ક્રેકીંગની લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે.
2. વિશ્લેષણ અને ચર્ચા
સારાંશમાં, તે અનુમાન કરી શકાય છે કે વાલ્વનું નુકસાન SO2 દ્વારા થતા તણાવ કાટ ક્રેકીંગને કારણે થાય છે. સ્ટ્રેસ કાટ ક્રેકીંગ માટે સામાન્ય રીતે ત્રણ શરતો પૂરી કરવી જરૂરી છે: (1) સ્ટ્રેસ કાટ પ્રત્યે સંવેદનશીલ સામગ્રી; (2) કોપર એલોય પ્રત્યે સંવેદનશીલ કાટવાળું માધ્યમ; (3) અમુક તાણની પરિસ્થિતિઓ.
સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે શુદ્ધ ધાતુઓ તાણના કાટથી પીડાતી નથી, અને તમામ એલોય વિવિધ અંશે તાણના કાટ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. પિત્તળની સામગ્રી માટે, સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે ડ્યુઅલ-ફેઝ સ્ટ્રક્ચર સિંગલ-ફેઝ સ્ટ્રક્ચર કરતાં વધુ તાણ કાટ સંવેદનશીલતા ધરાવે છે. સાહિત્યમાં એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે જ્યારે પિત્તળની સામગ્રીમાં Zn સામગ્રી 20% કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તે ઉચ્ચ તાણ કાટ સંવેદનશીલતા ધરાવે છે, અને Zn સામગ્રી જેટલી ઊંચી હોય છે, તેટલી વધુ તાણ કાટ સંવેદનશીલતા હોય છે. આ કિસ્સામાં ગેસ નોઝલનું મેટાલોગ્રાફિક માળખું α+β ડ્યુઅલ-ફેઝ એલોય છે, અને Zn સામગ્રી લગભગ 35% છે, જે 20% કરતા વધારે છે, તેથી તે ઉચ્ચ તાણ કાટ સંવેદનશીલતા ધરાવે છે અને તાણ માટે જરૂરી સામગ્રી શરતોને પૂર્ણ કરે છે. કાટ ક્રેકીંગ.
પિત્તળની સામગ્રી માટે, જો ઠંડા કામના વિરૂપતા પછી તાણ રાહત એનિલીંગ કરવામાં ન આવે, તો યોગ્ય તાણ પરિસ્થિતિઓ અને કાટ લાગતા વાતાવરણમાં તાણનો કાટ લાગશે. તાણ જે તાણ કાટ ક્રેકીંગનું કારણ બને છે તે સામાન્ય રીતે સ્થાનિક તાણયુક્ત તાણ હોય છે, જેને તાણ અથવા શેષ તણાવ લાગુ કરી શકાય છે. ટ્રકના ટાયરને ફૂલેલા કર્યા પછી, ટાયરમાં ઊંચા દબાણને કારણે એર નોઝલની અક્ષીય દિશા સાથે તાણયુક્ત તાણ ઉત્પન્ન થશે, જે એર નોઝલમાં પરિઘ તિરાડોનું કારણ બનશે. ટાયરના આંતરિક દબાણને કારણે તાણયુક્ત તણાવની ગણતરી σ=p R/2t (જ્યાં p એ ટાયરનું આંતરિક દબાણ છે, R એ વાલ્વનો આંતરિક વ્યાસ છે, અને t એ દિવાલની જાડાઈ છે. વાલ્વ). જો કે, સામાન્ય રીતે, ટાયરના આંતરિક દબાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો તાણ તણાવ ખૂબ મોટો નથી, અને શેષ તણાવની અસરને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. ગેસ નોઝલની ક્રેકીંગ પોઝિશન બેકબેન્ડ પર હોય છે, અને તે સ્પષ્ટ છે કે બેકબેન્ડ પર શેષ વિરૂપતા મોટી છે, અને ત્યાં એક અવશેષ તાણ તણાવ છે. વાસ્તવમાં, ઘણા વ્યવહારુ કોપર એલોય ઘટકોમાં, તાણ કાટ ક્રેકીંગ ભાગ્યે જ ડિઝાઇન તણાવને કારણે થાય છે, અને તેમાંથી મોટા ભાગના અવશેષ તણાવને કારણે થાય છે જે જોવામાં આવતા નથી અને અવગણવામાં આવતા નથી. આ કિસ્સામાં, વાલ્વના પાછળના વળાંક પર, ટાયરના આંતરિક દબાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા તાણના તાણની દિશા અવશેષ તણાવની દિશા સાથે સુસંગત છે, અને આ બે તાણની સુપરપોઝિશન SCC માટે તણાવની સ્થિતિ પૂરી પાડે છે. .
3. નિષ્કર્ષ અને સૂચનો
નિષ્કર્ષ:
ના ક્રેકીંગટાયર વાલ્વમુખ્યત્વે SO2 દ્વારા થતા તણાવ કાટ ક્રેકીંગને કારણે થાય છે.
સૂચન
(1) આસપાસના વાતાવરણમાં ક્ષતિગ્રસ્ત માધ્યમના સ્ત્રોતને ટ્રેસ કરોટાયર વાલ્વ, અને આસપાસના સડો કરતા માધ્યમ સાથે સીધો સંપર્ક ટાળવાનો પ્રયાસ કરો. ઉદાહરણ તરીકે, વાલ્વની સપાટી પર વિરોધી કાટ કોટિંગનો સ્તર લાગુ કરી શકાય છે.
(2) કોલ્ડ વર્કિંગના શેષ તાણ તણાવને યોગ્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, જેમ કે વળાંક પછી તણાવ રાહત એનિલિંગ.
પોસ્ટ સમય: સપ્ટેમ્બર-23-2022