1. கோட்பாட்டு சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வு
மூன்றில்டயர் வால்வுகள்நிறுவனத்தால் வழங்கப்பட்ட மாதிரிகளில், 2 வால்வுகள் மற்றும் 1 இன்னும் பயன்படுத்தப்படாத வால்வு ஆகும். A மற்றும் B-யில், பயன்படுத்தப்படாத வால்வு சாம்பல் நிறத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது. விரிவான படம் 1. வால்வு A-யின் வெளிப்பரப்பு ஆழமற்றது, வால்வு B-யின் வெளிப்பரப்பு சமதளப் பரப்பாகும், வால்வு C-யின் வெளிப்பரப்பு சமதளப் பரப்பாகும், மற்றும் வால்வு C-யின் வெளிப்பரப்பு சமதளப் பரப்பாகும். வால்வுகள் A மற்றும் B அரிப்புப் பொருட்களால் மூடப்பட்டுள்ளன. வால்வுகள் A மற்றும் B வளைவுகளில் விரிசல் அடைந்துள்ளன, வளைவின் வெளிப்பகுதி வால்வின் நெடுகிலும் உள்ளது, வால்வு B-யின் வால்வு வளைய வாய் முனையை நோக்கி விரிசல் அடைந்துள்ளது, மற்றும் வால்வு A-யின் மேற்பரப்பில் உள்ள விரிசல் அடைந்த பரப்புகளுக்கு இடையில் வெள்ளை அம்புக்குறி குறிக்கப்பட்டுள்ளது. மேற்கண்டவற்றிலிருந்து, விரிசல்கள் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன, விரிசல்கள் மிகப்பெரியவை, மற்றும் விரிசல்கள் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன.
ஒரு பகுதிடயர் வால்வுA, B, மற்றும் C மாதிரிகள் வளைவிலிருந்து வெட்டப்பட்டன, மேலும் அவற்றின் மேற்பரப்பு உருவவியல் ZEISS-SUPRA55 ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப் மூலம் உற்றுநோக்கப்பட்டது, மற்றும் நுண்-பகுதி கலவை EDS மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. படம் 2 (a) வால்வு B மேற்பரப்பின் நுண் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. மேற்பரப்பில் பல வெள்ளை மற்றும் பிரகாசமான துகள்கள் இருப்பதைக் காணலாம் (படத்தில் வெள்ளை அம்புக்குறிகளால் சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளது), மேலும் வெள்ளை துகள்களின் EDS பகுப்பாய்வில் கந்தகத்தின் (S) உள்ளடக்கம் அதிகமாக உள்ளது. வெள்ளை துகள்களின் ஆற்றல் நிறமாலை பகுப்பாய்வு முடிவுகள் படம் 2(b)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
படம் 2 (c) மற்றும் (e) ஆகியவை வால்வு B-யின் மேற்பரப்பு நுண்கட்டமைப்புகள் ஆகும். படம் 2 (c)-இலிருந்து, மேற்பரப்பு கிட்டத்தட்ட முழுவதுமாக அரிப்புப் பொருட்களால் மூடப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம். மேலும், ஆற்றல் நிறமாலை பகுப்பாய்வின்படி, அந்த அரிப்புப் பொருட்களின் அரிக்கும் கூறுகளில் முக்கியமாக S, Cl மற்றும் O ஆகியவை அடங்கும். தனிப்பட்ட நிலைகளில் S-இன் உள்ளடக்கம் அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஆற்றல் நிறமாலை பகுப்பாய்வு முடிவுகள் படம் 2(d)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. படம் 2(e)-இலிருந்து, வால்வு A-யின் மேற்பரப்பில் உள்ள வால்வு வளையத்தின் நெடுகிலும் நுண்-பிளவுகள் இருப்பதைக் காணலாம். படம் 2(f) மற்றும் (g) ஆகியவை வால்வு C-யின் மேற்பரப்பு நுண்-வடிவமைப்புகள் ஆகும். இதன் மேற்பரப்பும் முழுவதுமாக அரிப்புப் பொருட்களால் மூடப்பட்டுள்ளது, மேலும் படம் 2(e)-ஐப் போலவே, அரிக்கும் கூறுகளிலும் S, Cl மற்றும் O ஆகியவை அடங்கும். வால்வு மேற்பரப்பில் உள்ள அரிப்புப் பொருள் பகுப்பாய்வின்படி, பிளவுகளுக்கான காரணம் அழுத்த அரிப்புப் பிளவாக (SCC) இருக்கலாம். படம் 2(h) என்பது வால்வு C-யின் மேற்பரப்பு நுண்ணமைப்பைக் காட்டுகிறது. மேற்பரப்பு ஒப்பீட்டளவில் சுத்தமாக இருப்பதையும், EDS மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பின் வேதியியல் கலவை தாமிரக் கலப்புலோகத்தின் கலவையை ஒத்திருப்பதையும் காணலாம், இது வால்வு அரிப்புக்குள்ளாகவில்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. மூன்று வால்வு மேற்பரப்புகளின் நுண்ணிய உருவவியல் மற்றும் வேதியியல் கலவையை ஒப்பிடுவதன் மூலம், சுற்றியுள்ள சூழலில் கந்தகம் (S), ஆக்ஸிஜன் (O) மற்றும் குளோரின் (Cl) போன்ற அரிக்கும் ஊடகங்கள் இருப்பது தெரியவருகிறது.
வளைவுச் சோதனை மூலம் வால்வு B-யின் விரிசல் திறக்கப்பட்டது. அப்போது, அந்த விரிசல் வால்வின் முழு குறுக்குவெட்டுப் பகுதியையும் ஊடுருவவில்லை என்பதும், பின்வளைவின் பக்கத்தில் மட்டுமே விரிசல் ஏற்பட்டிருந்தது என்பதும், வால்வின் பின்வளைவுக்கு எதிர்ப் பக்கத்தில் விரிசல் ஏற்படவில்லை என்பதும் கண்டறியப்பட்டது. முறிவின் காட்சி ஆய்வில், முறிவின் நிறம் கருமையாக இருப்பது தெரியவந்தது. இது முறிவு அரிக்கப்பட்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது. மேலும், முறிவின் சில பகுதிகள் கருமையான நிறத்தில் இருப்பது, இந்தப் பகுதிகளில் அரிப்பு மிகவும் தீவிரமாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது. படம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வால்வு B-யின் முறிவு ஒரு ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் கீழ் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. படம் 3 (அ) வால்வு B முறிவின் புறத்தோற்றத்தைக் காட்டுகிறது. வால்வுக்கு அருகிலுள்ள வெளிப்புற முறிவு அரிப்புப் பொருட்களால் மூடப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம். இது சுற்றியுள்ள சூழலில் அரிக்கும் ஊடகங்கள் இருப்பதைக் மீண்டும் சுட்டிக்காட்டுகிறது. ஆற்றல் நிறமாலை பகுப்பாய்வின்படி, அரிப்புப் பொருளின் வேதியியல் கூறுகள் முக்கியமாக கந்தகம் (S), குளோரின் (Cl) மற்றும் ஆக்ஸிஜன் (O) ஆகும். மேலும், படம் 3(ஆ)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கந்தகம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் உள்ளடக்கம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது. முறிவு மேற்பரப்பைக் கவனிக்கும்போது, விரிசல் வளர்ச்சி முறை படிக வகையுடன் இணைந்திருப்பது கண்டறியப்பட்டது. படம் 3(c)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முறிவை அதிக உருப்பெருக்கங்களில் உற்றுநோக்கும்போது ஏராளமான இரண்டாம் நிலை விரிசல்களையும் காண முடிகிறது. அந்த இரண்டாம் நிலை விரிசல்கள் படத்தில் வெள்ளை அம்புக்குறிகளால் குறிக்கப்பட்டுள்ளன. முறிவுப் பரப்பில் உள்ள அரிமானப் பொருட்களும் விரிசல் வளர்ச்சி வடிவங்களும் மீண்டும் அழுத்த அரிமான விரிசலின் பண்புகளைக் காட்டுகின்றன.
வால்வு A-யின் முறிவு திறக்கப்படாத நிலையில், வால்வின் ஒரு பகுதியை (விரிசல் ஏற்பட்ட பகுதி உட்பட) அகற்றி, வால்வின் அச்சுப் பகுதியை அரைத்து மெருகூட்டி, Fe Cl3 (5 கி) + HCl (50 மி.லி) + C2H5OH (100 மி.லி) கரைசலைப் பயன்படுத்தி அரிக்கப்பட்டது. பின்னர், Zeiss Axio Observer A1m ஒளியியல் நுண்ணோக்கியைக் கொண்டு உலோகவியல் அமைப்பு மற்றும் விரிசல் வளர்ச்சி உருவவியல் ஆகியவை உற்றுநோக்கப்பட்டன. படம் 4 (அ) வால்வின் உலோகவியல் அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இது α+β இரட்டைக் கட்ட அமைப்பாகும். இதில் β ஆனது ஒப்பீட்டளவில் நுண்ணியதாகவும், துகள் போன்றும், α-கட்ட அணி மீது பரவியும் உள்ளது. சுற்றளவு விரிசல்களில் ஏற்படும் விரிசல் பரவல் வடிவங்கள் படம் 4(அ), (ஆ)-வில் காட்டப்பட்டுள்ளன. விரிசல் பரப்புகள் அரிப்புப் பொருட்களால் நிரம்பியிருப்பதால், இரண்டு விரிசல் பரப்புகளுக்கு இடையேயான இடைவெளி அகலமாக உள்ளது, மேலும் விரிசல் பரவல் வடிவங்களை வேறுபடுத்துவது கடினமாக உள்ளது. இது கிளைத்தல் நிகழ்வு எனப்படுகிறது. இந்த முதன்மை விரிசலில் பல இரண்டாம் நிலை விரிசல்களும் (படத்தில் வெள்ளை அம்புக்குறிகளால் குறிக்கப்பட்டுள்ளன) காணப்பட்டன, படம் 4(c)-ஐப் பார்க்கவும், மேலும் இந்த இரண்டாம் நிலை விரிசல்கள் இழைவழியாகப் பரவின. அரிக்கப்பட்ட வால்வு மாதிரியானது SEM மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டபோது, முதன்மை விரிசலுக்கு இணையாக மற்ற இடங்களில் பல நுண் விரிசல்கள் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. இந்த நுண் விரிசல்கள் மேற்பரப்பில் இருந்து தோன்றி வால்வின் உட்புறம் வரை விரிவடைந்தன. இந்த விரிசல்கள் கிளைத்து, இழைவழியாக நீண்டு சென்றன, படம் 4 (c), (d)-ஐப் பார்க்கவும். இந்த நுண் விரிசல்களின் சூழலும் அழுத்த நிலையும் முதன்மை விரிசலின் சூழலையும் அழுத்த நிலையையும் ஏறக்குறைய ஒத்திருப்பதால், முதன்மை விரிசலின் பரவல் வடிவமும் இழைவழியானதே என்று ஊகிக்க முடிகிறது, இது வால்வு B-யின் முறிவு ஆய்வின் மூலமும் உறுதி செய்யப்படுகிறது. விரிசலின் கிளைத்தல் நிகழ்வானது, வால்வின் அழுத்த அரிப்பு விரிசலின் பண்புகளை மீண்டும் காட்டுகிறது.
2. பகுப்பாய்வு மற்றும் கலந்துரையாடல்
சுருக்கமாகச் சொல்வதானால், வால்வின் சேதமானது SO2-ஆல் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசலால் ஏற்படுகிறது என்று ஊகிக்கலாம். அழுத்த அரிப்பு விரிசல் பொதுவாக மூன்று நிபந்தனைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்: (1) அழுத்த அரிப்புக்கு உணர்திறன் கொண்ட பொருட்கள்; (2) தாமிர உலோகக் கலவைகளுக்கு உணர்திறன் கொண்ட அரிக்கும் ஊடகம்; (3) குறிப்பிட்ட அழுத்த நிலைமைகள்.
தூய உலோகங்கள் அழுத்த அரிப்பால் பாதிக்கப்படுவதில்லை என்றும், அனைத்து உலோகக் கலவைகளும் வெவ்வேறு அளவுகளில் அழுத்த அரிப்பிற்கு உள்ளாகின்றன என்றும் பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. பித்தளைப் பொருட்களைப் பொறுத்தவரை, ஒற்றைக் கட்ட அமைப்பை விட இரட்டைக் கட்ட அமைப்பு அதிக அழுத்த அரிப்பு பாதிப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. பித்தளைப் பொருளில் துத்தநாகத்தின் (Zn) அளவு 20%-ஐத் தாண்டும்போது, அது அதிக அழுத்த அரிப்பு பாதிப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது என்றும், துத்தநாகத்தின் அளவு அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அழுத்த அரிப்பு பாதிப்புத்திறனும் அதிகரிக்கும் என்றும் ஆய்வுக் கட்டுரைகளில் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த நேர்வில் உள்ள வாயு முனையின் உலோகவியல் அமைப்பு ஒரு α+β இரட்டைக் கட்ட உலோகக் கலவையாகும், மேலும் அதன் துத்தநாகத்தின் அளவு சுமார் 35% ஆகும், இது 20%-ஐ விட மிகவும் அதிகம். எனவே, இது அதிக அழுத்த அரிப்பு உணர்திறனைக் கொண்டிருப்பதோடு, அழுத்த அரிப்பு விரிசலுக்குத் தேவையான பொருள் நிலைமைகளையும் பூர்த்தி செய்கிறது.
பித்தளைப் பொருட்களுக்கு, குளிர் வேலைப்பாடு சிதைவுக்குப் பிறகு அழுத்தத் தணிப்பு பதப்படுத்தல் செய்யப்படாவிட்டால், பொருத்தமான அழுத்த நிலைமைகள் மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களில் அழுத்த அரிப்பு ஏற்படும். அழுத்த அரிப்பு விரிசலை ஏற்படுத்தும் அழுத்தம் பொதுவாக உள்ளூர் இழுவிசை அழுத்தமாகும், இது செலுத்தப்பட்ட அழுத்தமாகவோ அல்லது எஞ்சிய அழுத்தமாகவோ இருக்கலாம். டிரக் டயரில் காற்று நிரப்பப்பட்ட பிறகு, டயரில் உள்ள உயர் அழுத்தத்தின் காரணமாக காற்று முனையின் அச்சு திசையில் இழுவிசை அழுத்தம் உருவாகும், இது காற்று முனையில் சுற்றளவு விரிசல்களை ஏற்படுத்தும். டயரின் உள் அழுத்தத்தால் ஏற்படும் இழுவிசை அழுத்தத்தை σ=p R/2t என்ற சூத்திரத்தின்படி எளிமையாகக் கணக்கிடலாம் (இதில் p என்பது டயரின் உள் அழுத்தம், R என்பது வால்வின் உள் விட்டம், மற்றும் t என்பது வால்வின் சுவர் தடிமன்). இருப்பினும், பொதுவாக, டயரின் உள் அழுத்தத்தால் உருவாகும் இழுவிசை அழுத்தம் மிகவும் பெரியதாக இருக்காது, மேலும் எஞ்சிய அழுத்தத்தின் விளைவும் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். வாயு முனைகளின் விரிசல் இடங்கள் அனைத்தும் பின்வளைவில் உள்ளன, மேலும் பின்வளைவில் எஞ்சிய சிதைவு அதிகமாக இருப்பதும், அங்கு ஒரு எஞ்சிய இழுவிசை அழுத்தம் இருப்பதும் தெளிவாகத் தெரிகிறது. உண்மையில், பல நடைமுறை செப்பு உலோகக் கலவைக் கூறுகளில், அழுத்த அரிப்பு விரிசலானது வடிவமைப்பு அழுத்தங்களால் அரிதாகவே ஏற்படுகிறது; மேலும், அவற்றில் பெரும்பாலானவை கண்ணுக்குத் தெரியாத மற்றும் புறக்கணிக்கப்படும் எஞ்சிய அழுத்தங்களாலேயே ஏற்படுகின்றன. இந்த நிலையில், வால்வின் பின் வளைவில், டயரின் உள் அழுத்தத்தால் உருவாகும் இழுவிசையின் திசையானது எஞ்சிய அழுத்தத்தின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது, மேலும் இந்த இரண்டு அழுத்தங்களின் மேற்பொருந்தலானது அழுத்த அரிப்பு விரிசலுக்கான (SCC) அழுத்த நிலையை வழங்குகிறது.
3. முடிவுரை மற்றும் பரிந்துரைகள்
முடிவுரை:
விரிசல்டயர் வால்வுஇது முக்கியமாக SO2 ஆல் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசலால் உண்டாகிறது.
பரிந்துரை
(1) சுற்றியுள்ள சூழலில் அரிக்கும் ஊடகத்தின் மூலத்தைக் கண்டறியவும்டயர் வால்வுமேலும், சுற்றியுள்ள அரிக்கும் ஊடகத்துடன் நேரடித் தொடர்பைத் தவிர்க்க முயலுங்கள். உதாரணமாக, வால்வின் மேற்பரப்பில் அரிப்புத் தடுப்புப் பூச்சு ஒன்றை பூசலாம்.
(2) குளிர் வேலைப்பாட்டின் எஞ்சிய இழுவிசை அழுத்தத்தை, வளைத்த பிறகு அழுத்த நிவாரண பதப்படுத்துதல் போன்ற பொருத்தமான செயல்முறைகள் மூலம் அகற்றலாம்.
பதிவிட்ட நேரம்: செப்-23-2022
