Был проведен анализ причин разрушения накидной гайки из медного сплава с цинком, используемой для подсоединения клапана к баллону с газовой смесью
Анализ химического состава сплава методом атомно-эмиссионной спектроскопии с дополнительным контролем содержания свинца методом атомно-абсорбционным спектроскопии показал, что химический состав гайки не соответствует требованиям ни одного нормативного документа для заявленного медного сплава, а также имеет повышенное содержание свинца, которое, как известно, приводит к охрупчиванию латуни.
Испытания на твёрдость было проведено по методу Виккерсана микротвердомере ZHV1-М. Полученные данные подтвердили соответствие твердости металла гайки и корпуса требованиям для данного медного сплава.
-
Металлографический анализ микроструктуры сплава гайки и корпуса был выполнен на оптическом микроскопе OLYMPUS BX51 с системой анализа изображений SIAMS-700. Было показано, что микроструктура латуни двухфазная и состоит из α и β фаз. Свинец практически нерастворим в микроструктуре латуни и выделяется либо в объёме зерен α-фазы, либо по её границам. Поэтому дополнительно был прроведен анализ однородности распределения свинца методом сканирующей электронной микроскопии с помощью микроскопа TESCAN MIRA 3. На полученных изображениях видно однородное распределение свинца по объёму сплава.
-
Анализ поверхности излома методом электронной микроскопии показал, что разрушение гайки шло в несколько стадий. На поверхности были обнаружены многочисленные трещины и отложения, свидетельствующие о протекании процесса коррозионного растрескивания. Анализ поверхности разрушения показал, что разрушение гайки обусловлено свойствами использованного для изготовления гайки металла и условиями его эксплуатации.
В итоге, был сделан вывод о том, что превышение содержания свинца в медно-цинковом сплаве привело к охрупчиванию латуни и образованию трещины при штатном подсоединении клапана с помощью накидной гайки к баллону. В процессе эксплуатации в образовавшуюся трещину попала влага, спровоцировавшая развитие процесса коррозионного растрескивания сплава.
