ලෝහ මත අස්ථි විශ්ලේෂණය සිදු කරන්නේ කෙසේද?
ෆ්‍රැක්ටොග්‍රැෆි විශ්ලේෂණය යනු ද්‍රව්‍යවල - විශේෂයෙන් ලෝහවල - අස්ථි බිඳීම් මතුපිට අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා වන විමර්ශන ක්‍රමයක් වන අතර එය අසාර්ථක වීමේ යාන්ත්‍රණයන්, ඉරිතැලීම් සම්භවය, ඉරිතැලීම් ප්‍රචාරණ දිශාවන් සහ ඒවාට හේතු වන පැටවීමේ තත්වයන් තීරණය කරයි. ඉංජිනේරු භාවිතයේදී, අස්ථි බිඳීම් බොහෝ විට සංරචක අසාර්ථක අවස්ථා වලදී භාවිතා වේ: කැඩුණු පතුවළ, කැඩුණු බෝල්ට්, ඉරිතලා ඇති උල්පත්, කාන්දු වන පයිප්ප සහ කඩා වැටුණු වෑල්ඩින් කරන ලද ව්‍යුහයන්. සාම්පල සකස් කිරීමේ සිට අස්ථි බිඳීම් ලක්ෂණ අර්ථ නිරූපණය කිරීම දක්වා ලෝහ මත අස්ථි බිඳීම් විශ්ලේෂණය ක්‍රමානුකූලව සිදු කිරීමේ පියවර මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කෙරේ.
1. ඉලක්ක සහ විෂය පථය තේරුම් ගන්න
සාම්පලයක් හැසිරවීමට පෙර, විශ්ලේෂණයේ අරමුණ තීරණය කරන්න. අස්ථි බිඳීම ස්ථිතික අධි බර, තෙහෙට්ටුව, ආතති විඛාදනය (SCC), හයිඩ්‍රජන් ඛාදනය හෝ ඉහළ උෂ්ණත්ව රිංගීම නිසා සිදු වූවක් දැයි ඔබට තීරණය කිරීමට අවශ්‍යද? අරමුණ පරීක්ෂණයේ විස්තර මට්ටමට සහ භාවිතා කරන මෙවලම් වලට බලපානු ඇත.
විෂය පථය ද වැදගත් ය: ෆ්‍රැක්ටොග්‍රැෆි යනු මෙහෙයුම් ඉතිහාසය, වැඩ බර, පරිසරය (විඛාදනයට ලක්වන හෝ නොයන), උෂ්ණත්වය, නඩත්තු වාර්තා සහ ද්‍රව්‍ය පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල (සංයුතිය, දෘඪතාව, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය) වැනි අනෙකුත් දත්ත සමඟ ඉතා මැනවින් ඒකාබද්ධ වේ. කෙසේ වෙතත්, ෆ්‍රැක්ටොග්‍රැෆි බොහෝ විට "දොරටුව" වන්නේ අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට බොහෝ දෘශ්‍ය ඉඟි අඩංගු වන බැවිනි.
2. නිවැරදි නියැදීම සහ හැසිරවීම
අස්ථි බිඳීමේ දී වඩාත් පොදු වැරැද්ද වන්නේ පරීක්ෂා කිරීමට පෙර අස්ථි බිඳීමේ මතුපිටට හානි කිරීම හෝ "මඩ ගැසීම" ය. එබැවින්:
1. කැඩුණු මතුපිට ඔබේ දෑතින් කෙලින්ම ස්පර්ශ නොකරන්න. තෙල් සහ දහඩිය සියුම් අවයව ආවරණය කළ හැකිය.
2. ස්ක්‍රබ් කිරීම, වැලි දැමීම හෝ ආක්‍රමණශීලී පිරිසිදු කිරීමෙන් වළකින්න. නුසුදුසු පිරිසිදු කිරීම තෙහෙට්ටුව ඉරි හෝ බිඳෙනසුලු රටා ඉවත් කළ හැකිය.
3. අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට ආරක්ෂා කරන්න. පිරිසිදු බහාලුමක්, ලින්ට් රහිත රෙද්දක් හෝ ඇලුමිනියම් තීරු එතුමක් භාවිතා කරන්න. සංරචක දිශානතිය සලකුණු කරන්න (ඉහළ–පහළ, ඇතුළත–පිටත).
4. ආරම්භක තත්ත්වය ලේඛනගත කරන්න. හැකි නම්, අස්ථි බිඳීමේ ස්ථානය, බර පැටවීමේ දිශාව සහ අවට මතුපිට තත්ත්වය (විඛාදනය, ගෙවී යාම, බලපෑම් සලකුණු) ඇතුළුව, සංරචකය අඩවියේ ඡායාරූප ගත කරන්න.
ක්ෂේත්‍ර අවස්ථාවන්හිදී, කැඩුණු කැබැල්ල බොහෝ විට දෙකට වෙන් කරනු ලැබේ. ප්‍රතිසංස්කරණයේදී ඒවා ගැලපීමට හැකි වන පරිදි කොටස් දෙකම ගබඩා කර ලේබල් කර ඇති බවට වග බලා ගන්න.
3. සාර්ව දෘශ්‍ය පරීක්ෂාව (තීරණාත්මක ආරම්භක අදියර)
ඊළඟ පියවර වන්නේ විශාලනයකින් තොරව හෝ සරල විශාලන වීදුරුවක් භාවිතයෙන් සාර්ව දෘශ්‍ය පරීක්ෂාවකි. ඉලක්කය වන්නේ සොයා ගැනීමයි:
– ඉරිතැලීම් සම්භවය ඇති ස්ථානය: සාමාන්‍යයෙන් සුමට ප්‍රදේශයක්, වර්ණය වෙනස් වීමක් හෝ ආතති සාන්ද්‍රණයේ ලක්ෂ්‍යයක් (නොච්, නූල්, පියවර පතුවළ, වෑල්ඩින් දෝෂය) මගින් දැක්වේ.
- ඉරිතැලීම් පැතිරීමේ දිශාව: "වෙරළ සලකුණු" රටාවෙන් (තෙහෙට්ටුවෙන්) හෝ ෂෙව්රොන් සලකුණු වලින් (බිඳෙන සුළු අස්ථි බිඳීම) කියවිය හැකිය.
– අස්ථි බිඳීම් කලාපය: තෙහෙට්ටු සංරචක සාමාන්‍යයෙන් ඉරිතැලීම් ප්‍රචාරණ කලාපයක් (සාපේක්ෂව සුමට) සහ රළු අවසාන අධි බර කලාපයක් ඇත.
– ප්ලාස්ටික් විරූපණයේ සලකුණු: ආතතියේදී බෙල්ලේ එල්ලීම, ඇලෙන සුළු අස්ථි බිඳීමේදී තොල් කැපීම හෝ ජ්‍යාමිතික විකෘති වීම.
මැක්‍රෝ ලියකියවිලි වඩාත් සුදුසු වන්නේ අධි-විභේදන කැමරාවක් සහ මිනුම් පරිමාණයකින් ය. බහු කෝණවලින් ලබාගත් ඡායාරූප අසාර්ථක කතාව එකට එකතු කිරීමට උපකාරී වේ.
4. අඩු විශාලනයකින් යුත් සාර්ව පරීක්ෂණය
සාර්ව ලක්ෂණ පැහැදිලි කිරීම සඳහා ස්ටීරියෝ අන්වීක්ෂයක් හෝ 10x–50x විශාලන ලූපයක් භාවිතා කරන්න:
– රැචට් සලකුණු: තෙහෙට්ටුව පිළිබඳ බහු-සම්භව ඇඟවීම.
– වෙරළ සලකුණු: ආවර්තිතා බර විචලනයන් හේතුවෙන් ඇතිවන කේන්ද්‍රීය රේඛා.
– චෙව්රොන් සලකුණු: බිඳෙනසුලු අස්ථි බිඳීමේ (ඉරිතැලීම) ආරම්භක ලක්ෂ්‍යය වෙත යොමු කරන්න.
– කැපුම් තොල්: කැපුම් විරූපණය සහ ඇලෙන සුළු අසමත් වීම පෙන්නුම් කරන ආනත අස්ථි බිඳීමක්.
මෙම අදියරේදී, විශ්ලේෂකයා අස්ථි බිඳීමේ යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ උපකල්පනයක් සකස් කිරීමට පටන් ගනී, නමුත් එය අවසාන නොවේ, මන්ද අන්වීක්ෂීය ලක්ෂණ බොහෝ විට තීරණාත්මක වේ.
5. ආරක්ෂිත ක්‍රම සමඟ නියැදි පිරිසිදු කිරීම (අවශ්‍ය නම්)
සියලුම සාම්පල පිරිසිදු කිරීම අවශ්‍ය නොවේ. අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට ආවරණය වන පරිදි මඩ, ඝන තෙල් හෝ ලිහිල් විඛාදන නිෂ්පාදන තිබේ නම්, පිරිසිදු කිරීම ප්‍රවේශමෙන් කළ යුතුය:
- අයිසොප්‍රොපයිල් මධ්‍යසාර හෝ ඇසිටෝන් වැනි මෘදු ද්‍රාවක (ආරක්ෂිත ක්‍රියා පටිපාටි සහිතව).
- අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීම භාවිතා කළ හැකි නමුත්, සමහර අවස්ථාවලදී අත්‍යවශ්‍ය අංශු මුදා හැරීමට හෝ ඉතා සියුම් අංග වලට හානි කිරීමට ඉඩ ඇති බැවින් ප්‍රවේශම් විය යුතුය.
– වයර් බුරුසු සහ තදින් අතුල්ලමින් සිටීමෙන් වළකින්න.
SCC හෝ විඛාදනය සැලකිය යුතු කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බවට සැක කෙරේ නම්, ආක්‍රමණශීලී පිරිසිදු කිරීම මගින් විඛාදන නිෂ්පාදන සහ අතු ඉරිතැලීම් රටා පිළිබඳ සාක්ෂි ඉවත් කළ හැකිය.
6. SEM (ස්කෑනිං ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය) සමඟ අන්වීක්ෂීය විශ්ලේෂණය
නවීන ලෝහ ඛණ්ඩනය සඳහා, SEM යනු ප්‍රාථමික මෙවලමයි. SEM මඟින් ඉහළ විශාලනයකට සහ පුළුල් ක්ෂේත්‍ර ගැඹුරකට ඉඩ සලසන අතර, අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට භූ විෂමතාවයේ පැහැදිලි දෘශ්‍යතාවට ඉඩ සලසයි. SEM එකක, පහත ලක්ෂණ සොයා බලන්න:
අ) ඇලෙන සුළු අස්ථි බිඳීම
– ඩිම්පල් කැඩීම: ක්ෂුද්‍ර හිස් ඒකාබද්ධ යාන්ත්‍රණය හේතුවෙන් ඩිම්පල් වල හැඩය.
– දිගටි වළවල් කැපීමක් පෙන්නුම් කළ හැක.
– සාමාන්‍යයෙන් අධික ස්ථිතික බරක් හෝ ඇලෙන සුළු ද්‍රව්‍ය මත අධි බරක් සමඟ සම්බන්ධ වේ.
b) බිඳෙනසුලු අස්ථි බිඳීම
– කැලිවේජ් ෆැසෙට්ස්: ස්ඵටික වෙන්වීමක් පෙන්වන පැතලි ප්‍රදේශ.
– ගංගා රටා: ඉරිතැලීම් පැතිරීමේ දිශාව පෙන්නුම් කරන ගංගා වැනි රටා.
– සාමාන්‍යයෙන් අඩු උෂ්ණත්වවලදී, දැඩි වූ ද්‍රව්‍යවල හෝ කැළඹීම් පවතින විට සිදු වේ.
ඇ) තෙහෙට්ටුව
– ඉරි: චක්‍රයකට ඉරිතැලීම් වර්ධනය නියෝජනය කරන සියුම් රේඛා.
– ද්විතියික ඉරිතැලීම්: දේශීය ආතතිය හේතුවෙන් අතු බෙදී යන කුඩා ඉරිතැලීම්.
- ඉරිතැලීම් පැවතීම තෙහෙට්ටුවේ ප්‍රබල ඇඟවීමකි, නමුත් ඒවා සැමවිටම නොපෙන්වයි (ද්‍රව්‍ය හා තත්වයන් අනුව).
ඈ) SCC / විඛාදන-තෙහෙට්ටුව
– අතු ඉරිතැලීම්, සාපේක්ෂව බිඳෙන සුළු මතුපිට.
- විඛාදන නිෂ්පාදන සහ අන්තර් කැටිති හෝ පාරකැටිති රටා සහිත ප්‍රදේශ.
- බොහෝ විට මෙහෙයුම් පරිසරය හා රසායනික විශ්ලේෂණය සමඟ සහසම්බන්ධය අවශ්‍ය වේ.
e) ක්‍රීප් (ඉහළ උෂ්ණත්වය)
– ධාන්‍ය මායිම්වල කුහර, අන්තර් කැටිති ඉරිතැලීම්, "ධාන්‍ය" වැනි මතුපිට.
– සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී (වාෂ්ප පයිප්ප, ටර්බයින) දිගු කාලයක් ක්‍රියා කරන සංරචක වල සිදු වේ.
7. EDS/EDX සමඟ සංයුති විශ්ලේෂණය (විකල්ප නමුත් වැදගත්)
බොහෝ SEMs මූලද්‍රව්‍ය හඳුනාගැනීම සඳහා EDS (ශක්ති විසරණ වර්ණාවලීක්ෂය) වලින් සමන්විත වේ. EDS ප්‍රයෝජනවත් වන්නේ:
– අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය සඳහා පරීක්ෂා කරන්න (උදා: මල නොබැඳෙන වානේ SCC මත ක්ලෝරයිඩ්).
- ඉරිතැලීම් ඇතිවීමට හේතු වන ඇතුළත් කිරීම් (MnS, ඔක්සයිඩ්) හඳුනා ගැනීම.
- විඛාදන නිෂ්පාදන ගුණාත්මකව හඳුනා ගන්න.
කෙසේ වෙතත්, නිරවද්‍ය ප්‍රමාණනය සඳහා EDS වඩාත්ම නිවැරදි මෙවලම නොවේ; එය වේගවත් හඳුනා ගැනීම සහ සාපේක්ෂ සංසන්දනය සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
8. ඉරිතැලීමේ ආරම්භය තීරණය කර අසාර්ථකත්වයේ "කාලරාමුවක්" සම්පාදනය කරන්න.
අස්ථි බිඳීමේ සාරය වන්නේ අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට දෙස බැලීම පමණක් නොව, සිදුවීම් අනුපිළිවෙල සම්පාදනය කිරීමයි:
1. ආරම්භය: ඉරිතැලීම ආරම්භ වන ස්ථානය (නොච්, වෑල්ඩින් සිදුර, නූල් මූල, ඇතුළත් කිරීම).
2. වර්ධන ආකාරය: තෙහෙට්ටුව, SCC, හෝ creep (මන්දගාමී ප්‍රචාරණය).
3. අවසාන අස්ථි බිඳීම: ඉතිරි හරස්කඩ ප්‍රදේශය බරට ආධාර කිරීමට ප්‍රමාණවත් නොවන නිසා අවසාන අස්ථි බිඳීම.
මෙම කලාප සිතියම්ගත කිරීමෙන්, සංරචක දිගු කාලයක් පවතින අතර පසුව හදිසියේම අසමත් වන්නේ මන්දැයි ඔබට පැහැදිලි කළ හැකිය.
9. ලෝහ විද්‍යාව සහ ආධාරක පරීක්ෂණ සමඟ ෆ්‍රැක්ටෝග්‍රැෆි සම්බන්ධ කිරීම
ශක්තිමත් නිගමන සඳහා, ෆ්‍රැක්ටොග්‍රැෆි සඳහා සහාය විය යුත්තේ:
– ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය, ධාන්‍ය ප්‍රමාණය, තාප පිරියම් කිරීමේ ගුණාත්මකභාවය හෝ අන්තර් කැටිති ඉරිතැලීම් දැකීමට ලෝහ විද්‍යාව (මූලාශ්‍රය අසල හරස්කඩ).
- අධික ලෙස දැඩි කිරීම, කාබන් ඉවත් කිරීම හෝ ගුණාංගවල වෙනස්කම් හඳුනා ගැනීම සඳහා දෘඪතාව පරීක්ෂා කිරීම.
- ද්‍රව්‍ය ශ්‍රේණිය සත්‍යාපනය කිරීම සඳහා රසායනික විශ්ලේෂණය.
– සමාන ඉරිතැලීම් සොයා බැලීම සඳහා අනෙකුත් කොටස්වල (MT/PT/UT) NDT පරීක්ෂාව.
මෙම සහසම්බන්ධය වැරදි අර්ථකථන වළක්වයි. උදාහරණයක් ලෙස, බිඳෙනසුලු බවක් පෙනෙන මතුපිටක් අනිවාර්යයෙන්ම "නරක" ද්‍රව්‍යයක් නිසා නොවිය හැකිය; එය අඩු ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වයන් හෝ ඉහළ ආතති සාන්ද්‍රණයන් නිසා විය හැකිය.
10. විශ්ලේෂණ ප්‍රතිඵල වාර්තා කිරීම
හොඳ අස්ථි බිඳීම් වාර්තාවක සාමාන්‍යයෙන් ඇතුළත් වන්නේ:
- සංරචක අනන්‍යතාවය, ද්‍රව්‍ය, මෙහෙයුම් ඉතිහාසය.
– මැක්‍රෝ සහ ක්ෂුද්‍ර ඡායාරූප පරිමාණයෙන් සම්පූර්ණයි.
- සම්භවය තීරණය කිරීම, පැතිරීමේ දිශාව, අස්ථි බිඳීමේ යාන්ත්‍රණය.
– ආධාරක සාක්ෂි (SEM, EDS, ලෝහ විද්‍යාව, දෘඪතාව).
– නිගමන සහ නිර්දේශ: සැලසුම් වැඩිදියුණු කිරීම් (විශාල ෆිලට් අරය), ආතති සාන්ද්‍රණය අඩු කිරීම, වෑල්ඩින් තත්ත්ව පාලනය, ද්‍රව්‍ය වෙනස්කම්, තාප පිරියම් කිරීම, විඛාදන ආරක්ෂාව හෝ මෙහෙයුම් ක්‍රියා පටිපාටිවල වෙනස්කම්.
වසා දැමීම
ලෝහවල අස්ථි ග්‍රැෆික් විශ්ලේෂණය ද්‍රව්‍ය ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ සහ අසාර්ථක විශ්ලේෂණයේ තීරණාත්මක කුසලතාවයකි. සාර්ථකත්වයේ යතුරු වන්නේ නිසි සාම්පල හැසිරවීම, සාර්ව සිට ක්ෂුද්‍ර දක්වා පියවරෙන් පියවර පරීක්ෂණයක්, අස්ථි බිඳීමේ යාන්ත්‍රණවල ලාක්ෂණික ලක්ෂණ හඳුනා ගැනීම සඳහා SEM භාවිතය සහ සහායක මෙහෙයුම් සහ පරීක්ෂණ දත්ත සමඟ සොයාගැනීම් ඒකාබද්ධ කිරීමයි. ක්‍රමානුකූල ප්‍රවේශයක් සමඟින්, අස්ථි ග්‍රැෆි මගින් අනාගතයේදී සමාන අසාර්ථකත්වයන් වැළැක්වීම සඳහා “සංරචක අස්ථි බිඳීම” ක්‍රියාකාරී තොරතුරු බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය.
ඔබ කැමති නම්, මට මෙම ලිපිය නිශ්චිත සන්දර්භයකට (උදා: බෝල්ට් අසමත් වීම, භ්‍රමණය වන පතුවළ, වෑල්ඩින් කරන ලද පයිප්ප හෝ ක්ලෝරයිඩ් පරිසරවල මල නොබැඳෙන වානේ) අනුවර්තනය කළ හැකිය, නැතහොත් නඩු උදාහරණ සහ ක්ෂේත්‍ර පරීක්ෂණ පිරික්සුම් ලැයිස්තු එක් කළ හැකිය.
