1. Proba eta analisi teorikoa
3tikpneumatikoen balbulakEnpresak emandako laginetan, 2 balbulak dira, eta 1 oraindik erabili ez den balbula bat da. A eta B balbularentzat, erabili ez den balbula grisez markatuta dago. 1. irudi osoa. A balbularen kanpoko gainazala sakonera txikikoa da, B balbularen kanpoko gainazala gainazala da, C balbularen kanpoko gainazala gainazala da, eta C balbularen kanpoko gainazala gainazala da. A eta B balbulak korrosio-produktuz estalita daude. A eta B balbulak tolesturetan pitzatuta daude, tolesturaren kanpoko aldea balbularen ondoan dago, B balbula-eraztunaren ahoa muturrerantz pitzatuta dago, eta A balbularen gainazaleko gainazal pitzatuetan dagoen gezi zuria markatuta dago. Goikotik, pitzadurak nonahi daude, pitzadurak dira handienak, eta pitzadurak nonahi daude.
Atal batpneumatikoen balbulaA, B eta C laginak tolesturatik moztu ziren, eta gainazaleko morfologia ZEISS-SUPRA55 eskaneatze-mikroskopio elektroniko batekin behatu zen, eta mikroeremuaren konposizioa EDSrekin aztertu zen. 2 (a) irudiak B balbularen gainazaleko mikroegitura erakusten du. Ikus daiteke gainazalean partikula zuri eta distiratsu asko daudela (irudiko gezi zuriek adierazten dutena), eta partikula zurien EDS analisiak S eduki handia duela. Partikula zurien energia-espektroaren analisiaren emaitzak 2 (b) irudian ageri dira.
2(c) eta (e) irudiak B balbularen gainazaleko mikroegiturak dira. 2(c) irudian ikus daiteke gainazala ia erabat estalita dagoela korrosio-produktuez, eta energia-espektroaren analisi bidez korrosio-produktuen elementu korrosiboen artean batez ere S, Cl eta O daudela, S edukia posizio indibidualetan handiagoa dela, eta energia-espektroaren analisiaren emaitzak 2(d) irudian erakusten dira. 2(e) irudian ikus daiteke A balbularen gainazaleko balbula-eraztunaren gainean mikro-pitzadurak daudela. 2(f) eta (g) irudiak C balbularen gainazaleko mikro-morfologiak dira, gainazala ere erabat estalita dago korrosio-produktuez, eta elementu korrosiboen artean S, Cl eta O daudela ere, 2(e) irudiaren antzera. Pitzaduraren arrazoia balbularen gainazaleko korrosio-produktuen analisi bidez lortutako tentsio-korrosioaren pitzadura (SCC) izan daiteke. 2(h) irudian C balbularen gainazaleko mikroegitura ere ikus daiteke. Ikus daiteke gainazala nahiko garbia dela, eta EDS bidez aztertutako gainazalaren konposizio kimikoa kobrezko aleazioaren antzekoa dela, eta horrek adierazten du balbula ez dagoela korrodituta. Hiru balbula-gainazalen morfologia mikroskopikoa eta konposizio kimikoa alderatuz gero, inguruko ingurunean S, O eta Cl bezalako medio korrosiboak daudela erakusten da.
B balbularen pitzadura ireki zen tolestura-proba bidez, eta ikusi zen pitzadurak ez zuela balbularen zeharkako sekzio osoa zeharkatzen, atzeko tolesturaren aldean pitzatuta zegoela eta ez zuela balbularen atzeko tolesturaren aurkako aldean pitzatzen. Hausturaren ikuskapen bisualak erakusten du hausturaren kolorea iluna dela, haustura korroditu egin dela adieraziz, eta hausturaren zati batzuk kolore ilunak direla, eta horrek adierazten du korrosioa larriagoa dela zati horietan. B balbularen haustura eskaneatze-mikroskopio elektroniko baten bidez behatu zen, 3. irudian erakusten den bezala. 3 (a) irudiak B balbularen hausturaren itxura makroskopikoa erakusten du. Ikus daiteke balbularen ondoko kanpoko haustura korrosio-produktuek estalita dagoela, eta horrek berriro ere inguruko ingurunean korrosibo-ingurunearen presentzia adierazten du. Energia-espektroaren analisiaren arabera, korrosio-produktuaren osagai kimikoak batez ere S, Cl eta O dira, eta S eta O edukia nahiko altua da, 3 (b) irudian erakusten den bezala. Haustura-gainazala behatzean, pitzaduraren hazkunde-eredua kristal motakoa dela ikusten da. Bigarren mailako pitzadura ugari ere ikus daitezke haustura handitze handiagoetan behatuz, 3(c) irudian erakusten den bezala. Bigarren mailako pitzadurak gezi zuriekin markatuta daude irudian. Korrosio produktuek eta pitzaduraren hazkunde-ereduek haustura-gainazalean berriro ere tentsio-korrosioaren pitzaduraren ezaugarriak erakusten dituzte.
A balbularen haustura ireki ez bada, kendu balbularen atal bat (pitzadura-posizioa barne), leundu eta leundu balbularen ardatz-atala, eta erabili Fe Cl3 (5 g) +HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) disoluzioa grabatzeko, eta egitura metalografikoa eta pitzaduraren hazkuntza-morfologia Zeiss Axio Observer A1m mikroskopio optikoarekin behatu ziren. 4 (a) irudiak balbularen egitura metalografikoa erakusten du, α+β fase bikoitzeko egitura duena, eta β nahiko fina eta pikortsua da eta α faseko matrizean banatuta dago. Zirkunferentzia-pitzaduretan pitzaduraren hedapen-ereduak 4 (a) eta (b) irudietan ageri dira. Pitzaduraren gainazalak korrosio-produktuz beteta daudenez, bi pitzadura-gainazalen arteko tartea zabala da, eta zaila da pitzaduraren hedapen-ereduak bereiztea. Bifurkazio-fenomenoa. Bigarren mailako pitzadura asko (irudian gezi zuriekin markatuta) ere ikusi ziren lehen mailako pitzadura honetan, ikus 4 (c) irudia, eta bigarren mailako pitzadura hauek alearen zehar hedatu ziren. Grabatutako balbula-lagina SEM bidez behatu zen, eta aurkitu zen mikro-arrail asko zeudela arraildura nagusiarekiko paraleloan zeuden beste posizio batzuetan. Mikro-arraildura hauek gainazaletik sortu eta balbularen barrualdera hedatu ziren. Arraildurak bifurkazioa zuten eta alearen zehar hedatzen ziren, ikus 4 (c) eta (d) irudiak. Mikro-arraildura hauen ingurunea eta tentsio-egoera arraildura nagusiaren ia berdinak dira, beraz, ondoriozta daiteke arraildura nagusiaren hedapen-forma ere pikor artekoa dela, eta hori ere baieztatzen du B balbularen hausturaren behaketak. Arrailduraren bifurkazio-fenomenoak berriro erakusten ditu balbularen tentsio-korrosioaren pitzaduraren ezaugarriak.
2. Azterketa eta eztabaida
Laburbilduz, balbularen kaltea SO2-k eragindako tentsio-korrosioaren pitzadurak eragiten duela ondoriozta daiteke. Tentsio-korrosioaren pitzadurak, oro har, hiru baldintza bete behar ditu: (1) tentsio-korrosioarekiko sentikorrak diren materialak; (2) kobrezko aleazioekiko sentikorra den korrosio-ingurunea; (3) tentsio-baldintza jakin batzuk.
Oro har, uste da metal puruek ez dutela tentsio-korrosiorik jasaten, eta aleazio guztiak maila desberdinetan sentikorrak dira tentsio-korrosioarekiko. Letoizko materialei dagokienez, oro har, uste da fase bikoitzeko egiturak fase bakarreko egiturak baino tentsio-korrosioarekiko sentikortasun handiagoa duela. Literaturan jakinarazi da letoizko materialeko Zn edukia % 20tik gorakoa denean, tentsio-korrosioarekiko sentikortasun handiagoa duela, eta zenbat eta Zn edukia handiagoa izan, orduan eta handiagoa da tentsio-korrosioarekiko sentikortasuna. Kasu honetan, gas-toberaren egitura metalografikoa α+β fase bikoitzeko aleazio bat da, eta Zn edukia % 35 ingurukoa da, % 20tik gorakoa, beraz, tentsio-korrosioarekiko sentikortasun handia du eta tentsio-korrosioarekiko pitzadurak egiteko beharrezkoak diren material-baldintzak betetzen ditu.
Letoizko materialen kasuan, tentsio-erliebearen errekuntza ez bada egiten lan hotzeko deformazioaren ondoren, tentsio-korrosioa gertatuko da tentsio-baldintza egokietan eta ingurune korrosiboetan. Tentsio-korrosioaren pitzadurak eragiten dituen tentsioa, oro har, tokiko trakzio-tentsioa da, eta tentsio aplikagarria edo hondar-tentsioa izan daiteke. Kamioi-pneumatikoa puztu ondoren, trakzio-tentsioa sortuko da aire-toberaren ardatz-norabidean zehar, pneumatikoko presio handia dela eta, eta horrek zirkunferentziazko pitzadurak eragingo ditu aire-toberan. Pneumatikoen barne-presioak eragindako trakzio-tentsioa erraz kalkula daiteke σ=p R/2t-ren arabera (non p pneumatikoaren barne-presioa den, R balbularen barne-diametroa eta t balbularen hormaren lodiera). Hala ere, oro har, pneumatikoaren barne-presioak sortutako trakzio-tentsioa ez da handiegia, eta hondar-tentsioaren eragina kontuan hartu behar da. Gas-toberen pitzadura-posizio guztiak atzeko toberan daude, eta agerikoa da atzeko toberan hondar-deformazioa handia dela, eta hor hondar-tentsio bat dagoela. Izan ere, kobrezko aleazio-osagai praktiko askotan, tentsio-korrosioaren pitzadurak gutxitan eragiten ditu diseinu-tentsioek, eta gehienak ikusten ez diren eta alde batera uzten diren hondar-tentsioek eragiten dituzte. Kasu honetan, balbularen atzeko tolesturan, pneumatikoen barne-presioak sortutako trakzio-tentsioaren norabidea hondar-tentsioaren norabidearekin bat dator, eta bi tentsio hauen gainjartzeak SCCrako tentsio-baldintza ematen du.
3. Ondorioa eta iradokizunak
Ondorioa:
Hautsialdiapneumatikoen balbulabatez ere SO2-k eragindako tentsio-korrosioaren pitzadurak eragiten du.
Iradokizuna
(1) Ingurunean korrosibo-euskarriaren iturria aurkitu.pneumatikoen balbula, eta saiatu inguruko korrosio-ingurunearekin kontaktu zuzena saihesten. Adibidez, korrosioaren aurkako estaldura geruza bat aplika daiteke balbularen gainazalean.
(2) Lan hotzean sortzen den trakzio-tentsio hondarra prozesu egokien bidez ezaba daiteke, hala nola, tolestu ondoren tentsioa arintzeko erreketa.
Argitaratze data: 2022ko irailaren 23a
