Kui PFA-soojendi purunemise tõttu ebaõnnestub, on parandusmeetmete võtmiseks oluline tuvastada algpõhjus -termiline väsimus või keskkonnamõjude lõhenemine (ESC)-. Stereomikroskoobi (20–50×) või skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM, 500–5000×) kasutamisel ilmnevad selged morfoloogilised erinevused. Termilised väsimuspraod on sirged, paralleelsed ja ühtlase vahega (1–5 mm kaugusel) ja kulgevad ümber kerise. Neil on nürid tipud ja progresseeruvast kasvust tulenevad triibud (rannamärgid). ESC praod on ebakorrapärased, hargnevad (nagu puujuured) ja juhuslikult orienteeritud. Need tekivad pinnadefektidest või kriimustustest ning neil on teravad otsad, millel puuduvad triibud. ESC-praod näitavad ka suure suurenduse korral pinna lõhenemist (mikro{15}}fibrillid, mis sildavad pragu). ESC juhtudel võib ümbritsev PFA olla keemilise rünnaku tõttu paistes või muutunud. Termilised väsimuspraod tekivad kõige kuumemas tsoonis (vedeliku joone või ülemise sektsiooni lähedal); ESC praod tekivad kõikjal kokkupuutel agressiivsete kemikaalidega. Mikroskoopia eristab neid usaldusväärselt.
Visuaalsed omadused 20–50-kordse suurendusega
| Funktsioon | Termilised väsimuspraod | Keskkonnastressi lõhenemine (ESC) |
|---|---|---|
| Pragude orientatsioon | Ümbermõõt (ümber küttekeha telje) | Juhuslik, hargnev, looklev |
| Pragude vahe | Tavaline (1–5 mm vahedega) | Ebakorrapärane, muster puudub |
| Mõranemise tee | Sirge, mitte{0}}hargnev | Hargnevus (puu-nagu), juur-sarnane |
| Lõhenenud servad | Sile, nüri | Terav, sakiline |
| Pinna tekstuur pragude lähedal | Sile, võib olla oksüdatsioonivärv (kollane/pruun) | Mõranemine (peened fibrillid), võib sisaldada keemilisi jääke |
| Lähtepunkt | Suure-pingega tsoon (pain, keevisõmblus, liides) | Pinna kriimustus, defekt või keemiliselt kahjustatud koht |
| Kaasnev kahju | Värvimuutus kuumusest (kollane kuni pruun) | Turse, pehmenemine, keemiline ladestumine |
Mikroskoopilised pildid (kirjeldus)
50-kordse suurenduse korral ilmub soojusväsimuspragu puhta joonena, mis kulgeb küttekeha teljega risti (ümbermõõt). Servad on veidi ümarad (kuumpehmenemisest). Nähtavad mitu paralleelset pragu, mis paiknevad ühtlaselt. Pragude vaheline materjal on terve.
50 × korral ilmub ESC pragu sakilise hargneva mustrina. Peened mikrofibrillid (paksused 0,5–2 µm) ulatuvad üle pragude avause (mõranemine). Lõhe ots on terav. Väiksemad kõrvalpraod hargnevad 30–60 kraadise nurga all. Pind võib keemilise rünnaku tõttu olla valge või udune.
500 × (SEM) juures näitab termiline väsimus pragude pinnal triipe (rannamärke), mis näitab järkjärgulist kasvu. ESC näitab fibrilleeritud murdepinda, millel on tõmmatud polümeerfilamentid ja puuduvad triibud.
Samm{0}}sammu haaval-eraldusprotokoll
Puhastage ebaõnnestunud küttekehaisopropanooliga lahtise prahi eemaldamiseks. Ärge nühkige; loputage õrnalt.
Uurida palja silmaga: Termilised väsimuspraod on sageli nähtavad rõngastena. ESC-praod pole ilma suurenduseta nähtavad.
Kasutage stereomikroskoopi 20–30×. Otsige orientatsiooni (ümbermõõduline=termiline väsimus; juhuslik=ESC).
Kontrollige, kas see pole mõranenud: 50×, kui peened fibrillid katavad pragu, on see ESC. Kui see on sile, on see termiline väsimus.
Kontrolli päritolu: jälgige pragu selle alguseni. Keevisõmbluse, ääriku või külma otsa puhul kahtlustage termilist väsimust. Kriimustuse või keemilise ladestumise korral kahtlustage ESC-d.
Kontrollige ümbritsevat ala: Värvimuutus (pruun/kollane)=termiline väsimus. Turse või pehmenemine=ESC.
Levinud lõksud diagnoosimisel
| Vaatlus | Vale diagnoos | Õige diagnoos | Miks |
|---|---|---|---|
| Ümbermõõduline pragu ääriku lähedal | ESC | Termiline väsimus | Äärik on termilise tsükli pingekontsentratsioon |
| Pinna kriimustusel hargnev pragu | Termiline väsimus | ESC | Scratch on stressi koondaja keemilise rünnaku jaoks |
| Kollase värvimuutusega pragu | ESC | Termiline väsimus | Kollastumine tuleneb kuumusest, mitte keemilisest |
| Valge ladestusega pragu | Termiline väsimus | ESC | Sade on keemilised jäägid (sool, hape) |
| Mitu paralleelset pragu | ESC | Termiline väsimus | Paralleelse=termilise tsükli kahjustus |
Praktiline näide
PFA-soojendi ebaõnnestus pärast 6 kuud 20% HCl paagis 80 kraadi juures. Mikroskoopia (40×) näitas pinnakriimustusest tekkinud hargnevaid pragusid, mis olid mõranenud ja ilma värvimuutuseta. Diagnoos: ESC kriimustuskoha happerünnaku tõttu. Lahendus: vältida kriimustusi paigaldamise ajal; sile pinnaviimistlus.
Teine küttekeha ebaõnnestus kuumaveepaagis (95 kraadi) 2 aasta pärast. Praod olid ümbermõõdud, paralleelsed, ühtlaselt paigutatud, kollase -pruuni kuumuse varjundiga. Diagnoos: termiline väsimus. Lahendus: vähendage temperatuuri või vattihedust või kasutage ebaühtlast{6}}mähist.
Järeldus: mikroskoopia eristab selgelt pragude tüüpe
Kasutades stereomikroskoopi 20–50-kordse suurendusega, eristatakse termoväsimuspragusid keskkonnast tingitud pingepragudest orientatsiooni (ümbermõõt vs juhuslik), vahekauguse (regulaarne vs ebakorrapärane), hargnemise (puudub vs olemas) ja mõranemise (puudub vs. mikroskoopilised fibrillid) järgi. Termilised väsimuspraod on seotud kuumusega-ja tekivad suure-koormuse tsüklilises töös; ESC-praod on keemilised-seotud ja nõuavad pinnapinge kontsentraatorit. Õige diagnoos võimaldab sihipäraseid parandusmeetmeid: vähendada termilist tsüklit väsimuse korral; kõrvaldada ESC keemiline kokkupuude või stress. Kaks pragu, kaks põhjust, kaks ravi. Vaadake läbi objektiivi, vaadake mustrit, lahendage probleem. Mikroskoop ei valeta. Kasutage seda.
