Axis cylindricus ex chalybe 40CrMnMoA, pondere netto 36.6 tonnarum, fabricatus est ex massa chalybis 60.5 tonnarum. Processus fabricationis eius haec comprehendit: fusionem, fusionem → fabricationem forgiatoriam → tractationem caloris post-forgiationem → machinationem rudem → probationem ultrasonicam. Per probationem ultrasonicam, vitia continua limites definitos excedentia in extremo fistulae detecta sunt, diametro maximo aequivalenti ∅6 mm existente, intra ambitum centralem ∅350 mm distributa. Distributio vitiorum specifica in Figura 1 ostenditur; secundum normas, axis non conformis aestimatus est, et fabrica forgiatoria abiecta est. Ad causam vitiorum investigandam, exempla ex area gravissime affecta collecta sunt ad analysin vitiorum; loca exacta exemplorum capiendorum quadris in Figura 1 indicantur.

1.1 Examen Magnificationis Parvae

In locis in Figura 1 monstratis, exempla fracturae et fragmenta experimentalia parvae magnificationis ad analysin collecta sunt. Fragmenta experimentalia parvae magnificationis trita et probationi corrosionis acido calido subiecta sunt; post ablutionem acidam, per tempus definitum observata sunt. Vitium fissurae in centro fragmenti experimentalis identificatum est, cum marginibus fissurae levibus et bene definitis. Inclusiones non-metallicae intra fissuram praesentes erant, et inclusiones multiplices punctiformes prope fissuram observatae sunt. Analysis praeliminaris suggerit hoc vitium fissuram inclusionum scoriae esse. Nulla alia vitia, ut segregatio punctiformis vel porositas, detecta sunt. Visus localis amplificatus vitii in Figura 2 ostenditur.

1.2 Analysis Macrofracturae

Exemplar fracturae fracturae per fissuram et contusionem in parte posteriori loci vitii subiectum est. Morphologia superficiei fracturae post aperturam in Figura 3 ostenditur. Observari potest superficiem fracturae griseam apparere cum aperitur sub magnificatione parva, cum multis defectibus griseis iuxta superficiem fracturae; hi defectus verisimiliter defectus inclusionis scoriae sunt. Fractura morphologiam fracturae crystallinae exhibet. Morphologia localizata et magnificata defectus in Figura 4 demonstratur.

1.3 Analysis Chemica

Exempla ex exemplaribus parvae magnificationis collecta sunt ad analysin compositionis chemicae, quorum eventus in Tabula 1 exhibentur. Ut in Tabula 1 demonstratur, compositio chemica exemplorum requisitis JB/T 6396-2006 obtemperat. Quamquam contentum C relative humile est, limites deviationis permissibiles pro compositione chalybis in GB/T 222 specificatos attingit. Concentrationes omnium aliorum elementorum intra limites definitos cadunt, quod confirmat compositionem chemicam idoneam esse.

1.4 Analysis Metallographica

Exempla ex loco vitii in fractura collecta sunt ad analysin metallographicam. Post trituram et polituram, examinatio microscopica numerosas inclusiones non-metallicas in sectione longitudinali exemplaris revelavit; imagines harum inclusionum in Figura 5 monstrantur. Post corrosionem solutione acidi nitrici et alcoholis 4%, microstructura compositionem perliti-ferriti cum normalibus notis metallographicis ostendit. Imago metallographica basis in Figura 6 praesentatur.

1.5 Analysis Microscopiae Electronicae

Exempla in locis in Figura 3 monstratis collecta sunt ad analysin microscopii electronici perlustrantis (SEM). Morphologia inclusionis sub SEM in Figura 7 exhibetur. Morphologia fracturae substrati notas fracturae dislocationis exhibet, ut in Figura 8 demonstratur. Analysis spectroscopiae dispersionis energiae (EDS) inclusionis revelavit compositionem eius praecipue ex elementis ut Al, Si, et Ca constare, ut in Figuris 9 et 10 illustratur.

2 Analysis et Disputatio

Fabricatio fusoris volubilis defectus graves sub magnificatione parva ostendit, cum multis inclusionibus non-metallicis sub magnificatione magna visibilibus. Microscopia electronica perlustrativa et spectroscopia dispersionis energiae superficierum fracturae graviter affectarum revelavit defectus praecipue ex aluminio (Al), silicio (Si), et calcio (Ca) constare. Cum Al, Si, et Ca non sint elementa primaria mixturae fabricationis fusoris volubilis 40CrMnMoA, sed potius partes principales deoxidantis calefactionis et diffusionis (pulvis Si-Al-Ca-Ba) in fusione adhibiti, hi defectus ut inclusiones productorum deoxidationis aluminium, silicium, et calcium continentes agnoscuntur. Ex compositione inclusionum, methodo deoxidationis adhibita, et locis defectuum, concluditur has inclusiones formatas esse cum producta deoxidationis plene non surgere potuerunt aut a pelliculis oxidi durante fusione inclusa sunt, deinde in massam cum chalybe fuso durante fusione intrantes. Per subsequentem processum cudendi, materia plastica (浇口) non plene sublata est, quod tandem vitia gravia effecit, limites acceptabiles excedentes et partes fucatas defectivas reddens.

3 Conclusio

Vitium excessivum in hac cudendo axis cylindri est inclusio scoriae, cum componentibus primariis elementis ut Al, Si, et Ca.