Pou enjenyè konsepsyon k ap evalye fyab alontèm-de chofaj elektrik imèsyon nan sèvis tanperati siklik segondè-, koòdone ki genyen ant djenn asye pur 316 la ak izolasyon oksid mayezyòm reprezante yon kote echèk kritik men souvan neglije. Pandan chak sik chofaj, djenn 316 la elaji plis pase MgO a paske koyefisyan ekspansyon tèmik 316 (apeprè 17 × 10⁻⁶ / degre) se apeprè doub sa a MgO konpakte (apeprè 9 × 10⁻⁶ / degre). Ekspansyon diferans sa a jenere estrès taye nan djenn-MgO koòdone a. Plis pase dè milye de sik, estrès sa yo ka lakòz debonding, fòmasyon espas, ak evantyèlman surchof nan fil rezistans lan. Epesè miray la djenn dirèkteman enfliyanse grandè estrès entèfas sa yo paske pi epè mi yo limite ekspansyon yon fason diferan pase mi mens. Atik sa a mezire relasyon ki genyen ant 316 epesè miray djenn ak ekspansyon tèmik -pwovoke estrès entèfas, bay direktiv seleksyon pou aplikasyon segondè-sik.
Mekanik nan ekspansyon tèmik diferans nan djenn-MgO entèfas la
Lè yon aparèy chofaj reyini, izolasyon MgO la konpakte kont sifas enteryè nan djenn 316 la anba presyon ki wo soti nan swaging. Sa a kreye yon anfòm entèferans sere ak estrès rezidyèl konpresiv nan koòdone la. Kòm tanperati aparèy chofaj la ogmante, tou de materyèl elaji. 316 djenn lan eseye elaji radial deyò ak sikonferans. MgO a, ak koyefisyan ekspansyon pi ba li yo, reziste ekspansyon sa a. Rezilta a se yon rediksyon nan estrès konpresiv entèfas-oswa, nan tanperati ase wo, yon tranzisyon nan estrès tansyon ak fòmasyon espas. Tanperati kritik nan ki separasyon entèfas rive depann sou premye estrès rezidyèl soti nan swaging ak rèd nan miray la djenn. Yon miray djenn pi epè gen pi wo rèd radial, sa vle di li reziste ekspansyon pi fò epi kenbe kontak entèfas nan pi wo tanperati. Okontrè, yon djenn ki gen miray mens-pi konfòme epi li ka pèmèt fòmasyon espas nan pi ba tanperati. Sepandan, yon fwa yon espas fòme, djenn-miray mens la fè eksperyans pi gwo estrès koube lokal yo pandan miray ki pa sipòte a devlope anba presyon entèn oswa gradyan tèmik.
Kantite relasyon ant epesè miray ak retansyon estrès entèfas
Analiz eleman fini nan yon djenn 316 10 mm dyamèt ekstèn ak MgO konpakte a 3.0 g / cm³ bay prediksyon quantitative sou estrès entèfas kòm yon fonksyon nan epesè miray ak tanperati. Nan tanperati chanm apre swaging, estrès konpresiv entèfas se apeprè 30 MPa pou yon epesè miray 1.0 mm, 45 MPa pou yon miray 1.5 mm, ak 60 MPa pou yon miray 2.0 mm. Djenn ki pi epè a estoke plis konpresyon rezidyèl paske pwosesis swaging la transmèt pi wo fòs nan MgO a anvan djenn lan bay plastik. Kòm tanperati ogmante, estrès entèfas la diminye lineyè ak tanperati akòz ekspansyon diferans. Tanperati kote estrès entèfas rive nan zewo-tanperati dekolaj la-se apeprè 280 degre pou miray 1.0 mm, 340 degre pou miray 1.5 mm, ak 380 degre pou miray 2.0 mm. Pou aparèy chofaj opere nan yon tanperati maksimòm de 400 degre, djenn 1.0 mm la fè eksperyans yon estrès entèfas tansyon apeprè 5 MPa apre debonding, pandan y ap djenn 2.0 mm rete nan konpresyon pandan tout sik la. Yon fwa koòdone a vin tensile, kosyon ki genyen ant djenn ak MgO pèdi. Ti twou vid ki genyen yo fòme, ogmante rezistans nan tèmik soti nan fil rezistans nan djenn lan. MgO a nan rejyon gap la pa fè chalè efikasman, kreye yon kote cho lokal ki ka akselere oksidasyon fil.
Fatig siklik nan koòdone a ak rezilta Degradasyon aparèy chofaj
Nan sèvis siklik, tranzisyon repete soti nan estrès entèfasyal konpresiv ak tensil-oswa soti nan konprese ak dekole-pwogresif domaj nan djenn-MgO koòdone a. Pou yon djenn miray 1.0 mm opere ant 20 degre ak 400 degre, koòdone a fè eksperyans apeprè 300 degre nan balanse tanperati. Chak sik deplase soti nan konpresyon segondè nan tanperati chanm nan zewo estrès nan 280 degre nan tansyon nan 400 degre. Sa a ranvèse estrès siklik ka lakòz mete fretting nan koòdone a, pwodwi MgO poud ki pi lwen diminye kontak tèmik. Apre 1,000 sik, rezistans tèmik nan koòdone a ka ogmante pa 20-40%, ki egzije pi wo tanperati fil yo kenbe menm pwodiksyon chalè. Pou yon djenn miray 2.0 mm opere sou menm ranje tanperati a, koòdone a rete nan konpresyon nan tout tanperati. Estrès la varye ant 60 MPa konpresyon nan tanperati chanm ak apeprè 10 MPa konpresyon nan 400 degre -toujou presyon kontak pozitif. Pa gen fritting oswa fòmasyon espas. Tès eksperimantal nan 316 aparèy chofaj kouvri sibi 5,000 sik soti nan 20 degre a 400 degre montre ke djenn miray 1.0 mm montre yon ogmantasyon 35% nan rezistans tèmik ak yon rediksyon 15% nan rezistans izolasyon. Menm tès la sou djenn miray 2.0 mm montre mwens pase 5% chanjman nan nenpòt paramèt.
Epesè Mi Rekòmande pou Aplikasyon Tanperati segondè-Sik segondè-
Tablo ki anba la a bay epesè miray djenn ki rekòmande 316 ki baze sou tanperati opere maksimòm ak kantite sik tèmik espere. Valè yo sipoze yon pwosesis swaging estanda san apre-recuit swage ak yon lavi sèvis sib san degradasyon pèfòmans tèmik enpòtan.
| Tanperati maksimòm djenn | Sik tèmik espere sou lavi sèvis | Rekòmande Minimòm 316 epesè miray la | Kondisyon entèfas nan tanperati maksimòm | Espere Ogmantasyon Rezistans tèmik apre monte bisiklèt |
|---|---|---|---|---|
| Jiska 250 degre | Nenpòt nimewo | 0.8 - 1.0 mm | Rete konpresiv | Mwens pase 5% |
| 250-300 degre | Mwens pase 1,000 | 1.0 - 1.2 mm | Toupre zewo oswa yon ti kras tansyon | 5 – 10% |
| 250-300 degre | 1,000 – 5,000 | 1.2 - 1.5 mm | Rete konpresiv ak maj | Mwens pase 5% |
| 300-350 degre | Mwens pase 500 | 1.2 - 1.4 mm | Yon ti kras tansyon nan pik | 10 – 15% |
| 300-350 degre | 500 – 2,000 | 1.5 - 1.8 mm | Rete konpresiv | Mwens pase 5% |
| 350-400 degre | Mwens pase 500 | 1.6 - 2.0 mm | Yon ti kras tansyon nan pik | 10 – 20% |
| 350-400 degre | 500 – 2,000 | 2.0 - 2.5 mm | Rete konpresiv | Mwens pase 5% |
| Pi wo pase 400 degre | Nenpòt nimewo | Pa rekòmande ak MgO | Gap fòmasyon gen anpil chans | Enprevizib |
Pou aplikasyon ki mande tou de tanperati maksimòm ki wo ak kantite sik ki wo -tankou ekipman esterilizasyon oswa fou pou sikilasyon tèmik-, ki espesifye yon djenn 316 2.0 mm oswa pi epè. Penalite tèmik miray epè a, ki te diskite nan atik anvan yo, dwe aksepte kòm pri pou entegrite entèfas alontèm-. Altènativman, enjenyè yo ka presize yon etap -swage annealing ki diminye estrès rezidyèl yo men tou diminye konpresyon entèfas inisyal la. Yon djenn 1.6 mm rkwit konpòte li menm jan ak yon djenn 1.2 mm ki pa-an tèm de retansyon estrès entèfasyal. Chwa a depann de si aplikasyon an bay priyorite efikasite tèmik oswa durability siklik.
Estrateji konsepsyon pou bese estrès entèfas nan mens-djenn miray ranpa yo
Lè yon aplikasyon mande pou yon djenn ki gen miray mens-pi ba pase 1.2 mm pou rezon repons tèmik, men tou enplike nan sikilasyon tèmik nan tanperati ki wo, twa estrateji konsepsyon ka diminye debonding entèfasyal. Premye a se aplike yon kouch mens grès -tèmik-wo konduktivite oswa keratin nan djenn-MgO koòdone pandan asanble a. Materyèl tankou nitrure bor -grès silikon ki ranpli kenbe konfòmite atravè sik tanperati yo epi ranpli nenpòt twou vid ki fòme, prezève kontak tèmik. Dezyèm estrateji a se pou opere aparèy chofaj la ak yon tanperati ki sibstiti minimòm olye ke pèmèt refwadisman konplè nan anbyen ant sik. Si aparèy chofaj la sikile ant 150 degre ak 400 degre olye ke 20 degre a 400 degre, varyasyon estrès entèfas la redwi pa apeprè 50%. Twazyèm estrateji a se presize yon djenn dyamèt ekstèn ki pi piti pou menm epesè miray la. Yon djenn 6 mm OD ak 1.0 mm miray gen yon pi wo rèd radial pase yon djenn 10 mm OD ak menm miray 1.0 mm, paske rèd echèl ak dyamèt katriyèm pouvwa a. Pa diminye dyamèt la, designer a ka reyalize benefis tèmik repons nan yon miray mens pandan w ap kenbe kontak entèfas nan pi wo tanperati. Enjenyè yo ta dwe mande analiz estrès entèfas nan men manifaktirè aparèy chofaj lè yo espesifye mi mens pou sèvis siklik tanperati ki wo -. Analiz la mande pou konesans nan rapò rediksyon swaging, dansite konpaksyon MgO, ak pwofil tanperati espere. Yon manifakti ki pa ka bay analiz sa a pa gen anpil chans pou pwodwi yon aparèy chofaj serye pou mande aplikasyon siklik.
