تحلیل شکست و بررسی متالورژیکی دریچه های اگزوز موتور دیزل

این مقاله یک تحلیل شکست از سه دریچه اگزوز موتور دیزل مورد استفاده در یک کامیون که در خدمت معیوب شده است را نشان می‌دهد. شکست در صفحه های دریچه اگزوز رخ داده بود. مواد صفحه از فولاد ۵Cr21Mn9Ni4N ساخته شده‌است. سطوح شکست توسط SEM و مشاهده بصری مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهند که ترک‌های ایجاد شده از فصل مشترک صفحه مخروطی و ناحیه انتقالی صفحه و به سمت پایین دریچه برای دو دریچه اگزوز شکست‌خورده منتشر می‌شوند. مطالعات فراکتوگرافی، خستگی را به عنوان مکانیسم غالب شکست دو دریچه اگزوز نشان می‌دهند. احتراق-کامل در صفحه یک دریچه اگزوز شکست ‌خورده دیگر رخ داد. ریز ساختار و فاز صفحه های دریچه های شکست خورده توسط SEM و XRD بررسی شدند و با نمونه دریچه جدید مقایسه شدند. ماتریس سختی برای تشکیل دادن ساختار لایه ای تشکیل شده از γ+Cr23C6 در مرز و داخل دانه‌ها در خدمت، که ویژگی متالوژیکی کلی مواد صفحه ای برای سه دریچه شکست‌خورده است، تجزیه می‌شود. ساختار لایه‌ای، ماتریس را جهت کاهش مقاومت، سختی، قابلیت بارگذاری ماتریس و مقاومت به خوردگی گاز، از هم جدا می‌کند. تشکیل ساختار لایه ای به طور عمده مس

This paper presents a failure analysis of three diesel engine exhaust valves used in a truck which failed in service. The failure had taken place at the plates of the exhaust valves. The plate material is made from 5Cr21Mn9Ni4N steel. The fracture surfaces were investigated by SEM and visual observation. The results show that the cracks initiated from the interface of the tapered plane and the transitional region of the plate and propagated toward the bottom of the valve for two failed exhaust valves. Fractographic studies indicate fatigue as the dominant mechanism of the failure of the two exhaust valves. Burning-through occurred on the plate of another failed exhaust valve. The microstructure and phases of the plates of the failed valves were investigated by SEM and XRD, and compared with those of a new valve. The austenitic matrix decomposed to form the lamellar structure consisting of γ + Cr23C6 at the boundary and within the grains in service, which is the general metallurgical ch