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紫銅管開裂要素分析

1 概略

    某冰箱廠原運用的制冷紫銅管質(zhì)量一向很安穩(wěn),但在選用新式油膠后,出現(xiàn)了制冷劑(弗里昂)滲漏現(xiàn)象,為此我們對該批銅管進(jìn)行了查驗分析。

2 微觀查驗

    紫銅管表面潤滑,局部涂有油膠。在體視顯微鏡下查詢,發(fā)現(xiàn)在涂有油膠的部位出現(xiàn)裂紋。裂紋細(xì)長,呈黑色狀,見圖1。

3 電鏡分析

    將裂紋部位的油膠清洗潔凈并打斷,污水處理設(shè)備用掃描電鏡查詢,裂紋源產(chǎn)生于銅管表面面,在其周圍有腐蝕痕跡,裂紋表面的腐蝕較內(nèi)部嚴(yán)重,裂紋沿晶開裂呈巖石狀特征,見圖2。裂紋附近有很多腐蝕孔洞彌散分布在銅管的表面面,見圖3。用能譜儀分析,孔洞處有氯元素存在(見圖4),而未腐蝕的部位未發(fā)現(xiàn)氯元素。

4 金相查驗

    在裂紋附近未腐蝕區(qū)域截取金相試樣,拋光后查詢,未見夾雜物和針孔。試樣經(jīng)侵蝕后查詢,組織為再結(jié)晶a單相固溶體,見圖6。未見試樣邊沿組織有反?，F(xiàn)象。

5 油膠查驗

    將油膠放入agno3溶液中浸泡一段時間,發(fā)現(xiàn)溶液渾濁,出現(xiàn)白色沉積物。氯離子與agno3反響生成agcl白色沉積,即agno3+cl

-agcl↓+no-3 ,由此承認(rèn)油膠中含有氯離子。

6 談?wù)?/p>

    上述查驗結(jié)果表明,紫銅管表面的腐蝕和裂紋均呈現(xiàn)在涂有油膠的部位,而查驗中未發(fā)現(xiàn)紫銅管有冶金缺陷,但在紫銅管表面的腐蝕孔洞中發(fā)現(xiàn)了氯離子,其它部位卻未見氯離子,這說明氯離子是一種腐蝕推動劑。在對油膠的查驗中也發(fā)現(xiàn)了氯離 子,因而可以揣度,在油膠與紫銅管的觸摸中,油膠中的氯離子吸附在紫銅管的氧化膜上,并替代了氧化膜中的氧離子,這么吸附在銅管上的氯離子與其生成了金屬的可溶性氯化物,而使這個區(qū)域出現(xiàn)孔洞。通?？锥闯尸F(xiàn)在表面晶界處能量較高的部位,成為化學(xué)腐蝕電池的陽極(在氧化膜未損壞的區(qū)域為陰極),再加上紫銅管加工剩下應(yīng)力在腐蝕孔洞處構(gòu)成應(yīng)力會集,推動腐蝕的繼續(xù)進(jìn)行,致使裂紋沿晶拓展,終構(gòu)成沿晶開裂的應(yīng)力腐蝕損壞,其斷口描畫為巖石狀特征。

7 定論

    涂在紫銅管表面的新式油膠中的氯離子是致使紫銅管局部應(yīng)力腐蝕開裂的主要要素。