১. তাত্ত্বিক পরীক্ষা এবং বিশ্লেষণ
৩ জনের মধ্যেটায়ার ভালভকোম্পানির সরবরাহ করা নমুনা অনুসারে, ২টি ভালভ এবং ১টি একটি ভালভ যা এখনও ব্যবহার করা হয়নি। A এবং B এর ক্ষেত্রে, যে ভালভটি ব্যবহার করা হয়নি সেটি ধূসর হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। বিস্তৃত চিত্র ১। ভালভ A এর বাইরের পৃষ্ঠটি অগভীর, ভালভ B এর বাইরের পৃষ্ঠটি পৃষ্ঠ, ভালভ C এর বাইরের পৃষ্ঠটি পৃষ্ঠ এবং ভালভ C এর বাইরের পৃষ্ঠটি পৃষ্ঠ। ভালভ A এবং B ক্ষয়কারী পণ্য দ্বারা আবৃত। ভালভ A এবং B বাঁকগুলিতে ফাটলযুক্ত, বাঁকের বাইরের অংশটি ভালভ বরাবর, ভালভ রিং মুখ B শেষের দিকে ফাটলযুক্ত এবং ভালভ A এর পৃষ্ঠের ফাটলযুক্ত পৃষ্ঠগুলির মধ্যে সাদা তীর চিহ্নিত করা হয়েছে। উপরে থেকে, ফাটলগুলি সর্বত্র রয়েছে, ফাটলগুলি সবচেয়ে বড় এবং ফাটলগুলি সর্বত্র রয়েছে।
এর একটি অংশটায়ার ভালভA, B, এবং C নমুনাগুলি বাঁক থেকে কাটা হয়েছিল, এবং ZEISS-SUPRA55 স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ দিয়ে পৃষ্ঠের আকারবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, এবং EDS দিয়ে মাইক্রো-এরিয়া গঠন বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। চিত্র 2 (a) ভালভ B পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রাকচার দেখায়। এটি দেখা যায় যে পৃষ্ঠে অনেক সাদা এবং উজ্জ্বল কণা রয়েছে (চিত্রে সাদা তীর দ্বারা নির্দেশিত), এবং সাদা কণাগুলির EDS বিশ্লেষণে S এর পরিমাণ বেশি। সাদা কণাগুলির শক্তি বর্ণালী বিশ্লেষণের ফলাফল চিত্র 2(b) এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র ২ (c) এবং (e) হল ভালভ B এর পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রাকচার। চিত্র ২ (c) থেকে দেখা যাচ্ছে যে পৃষ্ঠটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে ক্ষয় পণ্য দ্বারা আচ্ছাদিত, এবং শক্তি বর্ণালী বিশ্লেষণ দ্বারা ক্ষয় পণ্যগুলির ক্ষয়কারী উপাদানগুলির মধ্যে প্রধানত S, Cl এবং O অন্তর্ভুক্ত, পৃথক অবস্থানে S এর পরিমাণ বেশি, এবং শক্তি বর্ণালী বিশ্লেষণের ফলাফল চিত্র ২ (d) এ দেখানো হয়েছে। চিত্র ২ (e) থেকে দেখা যাচ্ছে যে ভালভ A এর পৃষ্ঠে ভালভ রিং বরাবর মাইক্রো-ফাটল রয়েছে। চিত্র ২ (f) এবং (g) হল ভালভ C এর পৃষ্ঠের মাইক্রো-মরফোলজি, পৃষ্ঠটিও সম্পূর্ণরূপে ক্ষয় পণ্য দ্বারা আচ্ছাদিত, এবং ক্ষয়কারী উপাদানগুলিতে S, Cl এবং O অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, চিত্র ২ (e) এর অনুরূপ। ফাটলের কারণ ভালভ পৃষ্ঠের ক্ষয় পণ্য বিশ্লেষণ থেকে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SCC) হতে পারে। চিত্র 2(h) হল ভালভ C এর পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রাকচারও। দেখা যায় যে পৃষ্ঠটি তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার, এবং EDS দ্বারা বিশ্লেষণ করা পৃষ্ঠের রাসায়নিক গঠন তামার সংকর ধাতুর অনুরূপ, যা নির্দেশ করে যে ভালভটি ক্ষয়প্রাপ্ত নয়। তিনটি ভালভ পৃষ্ঠের মাইক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যা এবং রাসায়নিক গঠন তুলনা করে, এটি দেখানো হয়েছে যে আশেপাশের পরিবেশে S, O এবং Cl এর মতো ক্ষয়কারী মাধ্যম রয়েছে।
বাঁক পরীক্ষার মাধ্যমে ভালভ B এর ফাটলটি খোলা হয়েছিল এবং দেখা গেছে যে ফাটলটি ভালভের পুরো ক্রস-সেকশনে প্রবেশ করেনি, ব্যাকবেন্ডের পাশে ফাটল ধরেছে এবং ভালভের ব্যাকবেন্ডের বিপরীত দিকে ফাটল ধরেনি। ফ্র্যাকচারের চাক্ষুষ পরিদর্শনে দেখা গেছে যে ফ্র্যাকচারের রঙ গাঢ়, যা ইঙ্গিত করে যে ফ্র্যাকচারটি ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছে এবং ফ্র্যাকচারের কিছু অংশ গাঢ় রঙের, যা ইঙ্গিত করে যে এই অংশগুলিতে ক্ষয় আরও গুরুতর। চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে, একটি স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের নীচে ভালভ B এর ফ্র্যাকচার পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। চিত্র 3 (a) ভালভ B ফ্র্যাকচারের ম্যাক্রোস্কোপিক চেহারা দেখায়। দেখা যায় যে ভালভের কাছে বাইরের ফ্র্যাকচারটি ক্ষয়কারী পণ্য দ্বারা আবৃত, যা আবার আশেপাশের পরিবেশে ক্ষয়কারী মাধ্যমের উপস্থিতি নির্দেশ করে। শক্তি বর্ণালী বিশ্লেষণ অনুসারে, ক্ষয়কারী পণ্যের রাসায়নিক উপাদানগুলি মূলত S, Cl এবং O, এবং S এবং O এর উপাদান তুলনামূলকভাবে বেশি, যেমন চিত্র 3(b) এ দেখানো হয়েছে। ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণ করে দেখা যায় যে, ক্র্যাকলের বৃদ্ধির ধরণটি স্ফটিকের ধরণের সাথে সংযুক্ত। চিত্র 3(c) তে দেখানো হয়েছে, উচ্চতর বিবর্ধনে ফ্র্যাকচার পর্যবেক্ষণ করলেও প্রচুর সংখ্যক গৌণ ফাটল দেখা যায়। চিত্রে গৌণ ফাটলগুলিকে সাদা তীর দিয়ে চিহ্নিত করা হয়েছে। ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠে ক্ষয় পণ্য এবং ক্র্যাকের বৃদ্ধির ধরণগুলি আবার স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়।
ভালভ A এর ফ্র্যাকচার খোলা হয়নি, ভালভের একটি অংশ (ফাটল অবস্থান সহ) সরিয়ে ফেলুন, ভালভের অক্ষীয় অংশটি পিষে এবং পালিশ করুন, এবং Fe Cl3 (5 g) + HCl (50 mL) + C2H5OH (100 mL) দ্রবণ ব্যবহার করে খোদাই করা হয়েছিল, এবং Zeiss Axio Observer A1m অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ দিয়ে ধাতবগ্রাফিক কাঠামো এবং ফাটল বৃদ্ধির রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। চিত্র 4 (a) ভালভের ধাতবগ্রাফিক কাঠামো দেখায়, যা α+β দ্বৈত-ফেজ কাঠামো, এবং β তুলনামূলকভাবে সূক্ষ্ম এবং দানাদার এবং α-ফেজ ম্যাট্রিক্সে বিতরণ করা হয়। পরিধিগত ফাটলগুলিতে ফাটল প্রচারের ধরণ চিত্র 4(a), (b) এ দেখানো হয়েছে। যেহেতু ফাটল পৃষ্ঠগুলি ক্ষয় পণ্য দিয়ে পূর্ণ, তাই দুটি ফাটল পৃষ্ঠের মধ্যে ফাঁক প্রশস্ত, এবং ফাটল প্রচারের ধরণগুলি পার্থক্য করা কঠিন। দ্বিখণ্ডন ঘটনা। এই প্রাথমিক ফাটলেও অনেক গৌণ ফাটল (চিত্রে সাদা তীর দিয়ে চিহ্নিত) দেখা গেছে, এবং এই গৌণ ফাটলগুলি শস্য বরাবর ছড়িয়ে পড়েছিল। SEM দ্বারা খোদাই করা ভালভ নমুনা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, এবং দেখা গেছে যে মূল ফাটলের সমান্তরাল অন্যান্য অবস্থানে অনেকগুলি মাইক্রো-ফাটল ছিল। এই মাইক্রো-ফাটলগুলি পৃষ্ঠ থেকে উদ্ভূত হয়েছিল এবং ভালভের ভিতরে প্রসারিত হয়েছিল। ফাটলগুলির দ্বিখণ্ডন ছিল এবং শস্য বরাবর প্রসারিত ছিল, চিত্র 4 (c), (d) দেখুন। এই মাইক্রোফাটলগুলির পরিবেশ এবং চাপের অবস্থা প্রায় প্রধান ফাটলের মতোই, তাই এটি অনুমান করা যেতে পারে যে প্রধান ফাটলের বিস্তার রূপটিও আন্তঃকণিকাকার, যা ভালভ B এর ফ্র্যাকচার পর্যবেক্ষণ দ্বারাও নিশ্চিত করা হয়েছে। ফাটলের দ্বিখণ্ডন ঘটনাটি আবার ভালভের স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়।
2. বিশ্লেষণ এবং আলোচনা
সংক্ষেপে, এটি অনুমান করা যেতে পারে যে ভালভের ক্ষতি SO2 দ্বারা সৃষ্ট স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের কারণে হয়। স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য সাধারণত তিনটি শর্ত পূরণ করতে হয়: (1) স্ট্রেস জারা সংবেদনশীল উপকরণ; (2) তামার সংকর ধাতুর প্রতি সংবেদনশীল ক্ষয়কারী মাধ্যম; (3) কিছু নির্দিষ্ট স্ট্রেস শর্ত।
সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে বিশুদ্ধ ধাতুগুলিতে স্ট্রেস ক্ষয় হয় না এবং সমস্ত সংকর ধাতু বিভিন্ন মাত্রায় স্ট্রেস ক্ষয়ের জন্য সংবেদনশীল। পিতলের উপকরণের ক্ষেত্রে, সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে দ্বৈত-পর্যায়ের কাঠামোর স্ট্রেস ক্ষয় সংবেদনশীলতা একক-পর্যায়ের কাঠামোর তুলনায় বেশি। সাহিত্যে জানা গেছে যে যখন পিতলের উপাদানে Zn এর পরিমাণ 20% ছাড়িয়ে যায়, তখন এর স্ট্রেস ক্ষয় সংবেদনশীলতা বেশি থাকে এবং Zn এর পরিমাণ যত বেশি হয়, স্ট্রেস ক্ষয় সংবেদনশীলতা তত বেশি হয়। এই ক্ষেত্রে গ্যাস নোজলের ধাতব কাঠামো হল α+β দ্বৈত-পর্যায়ের সংকর ধাতু, এবং Zn এর পরিমাণ প্রায় 35%, যা 20% এরও বেশি, তাই এর স্ট্রেস ক্ষয় সংবেদনশীলতা বেশি এবং স্ট্রেস ক্ষয় ক্র্যাকিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানের শর্ত পূরণ করে।
পিতলের উপকরণের ক্ষেত্রে, যদি ঠান্ডা কাজের বিকৃতির পরে স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং করা না হয়, তাহলে উপযুক্ত স্ট্রেস পরিস্থিতিতে এবং ক্ষয়কারী পরিবেশে স্ট্রেস জারা ঘটবে। স্ট্রেস জারা ফাটল সৃষ্টিকারী চাপ সাধারণত স্থানীয় টেনসাইল স্ট্রেস, যা প্রয়োগ করা স্ট্রেস বা অবশিষ্ট চাপ হতে পারে। ট্রাকের টায়ার স্ফীত হওয়ার পরে, টায়ারের উচ্চ চাপের কারণে বায়ু নোজলের অক্ষীয় দিকে টেনসাইল স্ট্রেস তৈরি হবে, যা বায়ু নোজলে পরিধিগত ফাটল সৃষ্টি করবে। টায়ারের অভ্যন্তরীণ চাপের কারণে সৃষ্ট টেনসাইল স্ট্রেস কেবল σ=p R/2t (যেখানে p হল টায়ারের অভ্যন্তরীণ চাপ, R হল ভালভের অভ্যন্তরীণ ব্যাস এবং t হল ভালভের প্রাচীরের পুরুত্ব) অনুসারে গণনা করা যেতে পারে। তবে, সাধারণভাবে, টায়ারের অভ্যন্তরীণ চাপ দ্বারা সৃষ্ট টেনসাইল স্ট্রেস খুব বেশি নয় এবং অবশিষ্ট চাপের প্রভাব বিবেচনা করা উচিত। গ্যাস নোজলের ক্র্যাকিং অবস্থানগুলি সমস্ত ব্যাকবেন্ডে থাকে এবং এটি স্পষ্ট যে ব্যাকবেন্ডে অবশিষ্ট বিকৃতি বড় এবং সেখানে একটি অবশিষ্ট টেনসাইল স্ট্রেস থাকে। প্রকৃতপক্ষে, অনেক ব্যবহারিক তামার খাদ উপাদানে, স্ট্রেস জারা ফাটল খুব কমই ডিজাইনের চাপের কারণে ঘটে এবং বেশিরভাগই অবশিষ্ট চাপের কারণে ঘটে যা দেখা যায় না এবং উপেক্ষা করা হয় না। এই ক্ষেত্রে, ভালভের পিছনের বাঁকের দিকে, টায়ারের অভ্যন্তরীণ চাপ দ্বারা উৎপন্ন প্রসার্য চাপের দিকটি অবশিষ্ট চাপের দিকের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং এই দুটি চাপের সুপারপজিশন SCC-এর জন্য চাপের অবস্থা প্রদান করে।
৩. উপসংহার এবং পরামর্শ
উপসংহার:
এর ফাটলটায়ার ভালভপ্রধানত SO2 দ্বারা সৃষ্ট স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের কারণে ঘটে।
পরামর্শ
(১) চারপাশের পরিবেশে ক্ষয়কারী মাধ্যমের উৎস খুঁজে বের করুনটায়ার ভালভ, এবং আশেপাশের ক্ষয়কারী মাধ্যমের সাথে সরাসরি যোগাযোগ এড়াতে চেষ্টা করুন। উদাহরণস্বরূপ, ভালভের পৃষ্ঠে ক্ষয়-বিরোধী আবরণের একটি স্তর প্রয়োগ করা যেতে পারে।
(২) ঠান্ডা কাজের অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ যথাযথ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে দূর করা যেতে পারে, যেমন বাঁকানোর পরে স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-২৩-২০২২
