지속적인 하중 균열
Sustained load cracking지속 하중 균열(SLC)은 압력 용기와 구조 구성요소에서 지속적인 시간 [1]동안 때때로 발생하는 야금 현상입니다.
잠수 실린더와 [2][3]같은 알루미늄 압력 용기에서 특히 두드러집니다.
지속적인 하중 균열은 제조상의 결함이 아니며, 특정 합금 및 서비스 조건과 관련된 현상입니다.
발생.
알루미늄 고압 [4]실린더의 주요 제조업체인 Luxfer는 균열 성장이 매우 느리다고 보고했습니다.균열은 실린더가 누출될 가능성이 있는 단계에 도달하기 전까지 8년 이상의 기간에 걸쳐 발생하는 것으로 보고되며, 이는 와전류 균열 감지 [5]장비를 사용하여 적절한 교육을 받은 검사자가 시기적절하게 검출할 수 있다.
Luxfer, Walter Kidde 및 CIG 가스 실린더를 포함한 여러 제조업체에서 생산한 실린더에서 SLC 균열이 발견되었습니다.
실린더의 목 부분과 어깨 부분에서 대부분 균열이 관찰되었지만, 원통형 부분의 일부 균열도 보고되었습니다.[1]
역사
이 현상은 미국에서 사용 중인 후프-와인드 섬유 강화 알루미늄 합금 실린더에서 1983년에 처음 발견되었습니다.합금은 납 함유량이 비교적 높은 6351(400ppm)이었지만 납 함유량을 낮춘 후에도 문제가 재발했고, 이후 일체형 알루미늄 [6][5]실린더에서 문제가 발견되었습니다.실린더의 원통형 부분에서 SLC [1]균열이 처음 발생한 것은 1999년에 보고되었다.
검출
점검 시 목의 균열은 쉽게 관찰되지만, 차체와 어깨의 균열은 [1]발견하기 어렵습니다.목 나사산 균열은 와전류 균열 감지 장비를 사용하여 비파괴적으로 테스트할 수 있습니다.이는 합금 6351에 대해서는 신뢰할 수 있는 것으로 보고되었지만 합금 6061에 [5]대한 테스트에서는 잘못된 양성 반응이 보고되었습니다.
기여 요인
이 모든 형태의 균열은 실린더가 장시간 고압에 노출되기 때문에 발생합니다.균열은 입자간이며 입자 경계에서 발생합니다.응력 부식이나 [1][5]피로의 증거는 없습니다.
상대적으로 높은 납 함량이 기여 요인으로 확인되었습니다.납이 있으면 입자 경계에 균열이 가속됩니다.비스무트의 존재는 또한 [1]기여하는 것으로 의심된다.
합금 성분도 한 요인으로 밝혀졌다.합금 6061은 합금 5283 및 7060과 마찬가지로 SLC에 대한 내성이 우수합니다.내부 표면의 주름과 같은 제조상의 결함은 특히 평행 나사산 실린더에 유해한 것으로 나타났습니다.입자의 크기는 비교적 중요하지 [1][5]않은 것으로 나타났다.
합금 조성
| 요소 (중량 % ) | 합금 6082 † | 합금 6351 † | 합금 6061 | 합금 5283 | 합금 7060 |
|---|---|---|---|---|---|
| 실리콘 | 0.7–1.3 | 0.7–1.3 | 0.4–0.8 | 최대 0.30 | 최대 0.15 |
| 철 | 최대 0.50 | 최대 0.50 | 최대 0.70 | 최대 0.30 | 최대 0.20 |
| 구리 | 최대 0.10 | 최대 0.10 | 0.15–0.40 | 최대 0.03 | 1.8–2.6 |
| 망간 | 0.40–1.0 | 0.40–0.80 | 최대 0.15 | 0.5–1.0 | 최대 0.20 |
| 마그네슘 | 0.6–1.2 | 0.40–0.80 | 0.8–1.2 | 4.5–5.1 | 1.3–2.1 |
| 크롬 | 최대 0.25 | - | 0.04–0.35 | 최대 0.05 | 0.15–0.25 |
| 아연 | 최대 0.20 | 최대 0.20 | 최대 0.25 | 최대 0.10 | 6.1–7.5 |
| 티타늄 | 최대 0.10 | 최대 0.20 | 최대 0.15 | 최대 0.03 | 최대 0.05 |
| 기타 각* | 최대 0.05 | 최대 0.05 | 최대 0.05 | 최대 0.05 | 최대 0.05 |
| 기타 합계 | 최대 0.15 | 최대 0.15 | 최대 0.15 | 최대 0.15 | 최대 0.15 |
| 알루미늄 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 |
| * 이 한계 외에 납과 비스무트를 최대 0.003%로 제한해야 합니다. ∙합금 6351은 본질적으로 합금 6082의 제한 범위 내에 있다. | |||||
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b c d e f g h Barthélémy, Hervé; Birch, David; Dörner, Wolfgang; Erlandsson, Jörgen; Gabrieli, Giorgio; Kriese, Alexander; Vandererven, Els; Webb, Andy (2004). Recommendations for avoidance of sustained load cracking of aluminium alloy cylinders, IGC Doc 57/11/E, Revision of IGC Doc 57/04/E. Brussels: European Industrial Gases Association AISBL. Retrieved 1 September 2012.
- ^ a b c d Luxfer Gas Cylinders (2015). "Sustained-load cracking - which types of cylinders are most susceptible to SLC-related ruptures?". Luxfer Gas Cylinders. Retrieved 6 October 2018.
- ^ High, Bill. "Cracking and Ruptures of SCBA and SCUBA Aluminum Cylinders Made from 6351 Alloy (Archived copy)" (PDF). PSI, Inc. Archived from the original (PDF) on 2015-12-26. Retrieved 2015-10-09. 는 2012년 8월 30일에 처음 접속되었습니다.
- ^ Luxfer Gas Cylinders (2015). "Sustained-load cracking - how quickly do the cracks grow?". Luxfer Gas Cylinders. Retrieved 6 October 2018.
- ^ a b c d e "Sustained-load cracking (SLC) in ruptured scuba cylinder made from 6351 aluminum alloy (Archived copy)". 22 October 2007. Archived from the original on 2015-06-17. Retrieved 2015-10-09.
- ^ 필라멘트를 감아 보강하지 않은 견고한 단조품.
