Keď sú spojovacie prvky vystavené vysokým teplotám, čelia niekoľkým komplikáciám, ktoré ovplyvňujú ich výkon. Jedným z najčastejších problémov pri vysokých teplotách je hrdza. V tomto článku budeme diskutovať o niektorých bežných problémoch, s ktorými sa stretávajú tieto spojovacie prvky, spolu s materiálnymi odporúčaniami na ich riešenie.
Spojovacie prvky pre špecifické problémy s vysokou teplotou
Nasledujú niektoré bežné problémy, ktoré ovplyvňujú výkon spojovacích prvkov pri zvýšených teplotách:
Oxidácia: Tento problém sa vyskytuje pri vysokých teplotách. V prostredí bohatom na kyslík mnohé kovy rýchlo oxidujú a začínajú sa rozkladať. Tomuto problému sa dá vyhnúť výberom spojovacích prvkov vyrobených zo zliatin odolných voči oxidácii, ako sú:
A-286: Ide o zliatinu železa, niklu a chrómu vytvrditeľnú starnutím, ktorá je cenená pre svoje vynikajúce mechanické vlastnosti. Táto zliatina tvrditeľná starnutím si zachováva svoju pevnosť a odoláva oxidácii až do 1300 o
Oslabenie pevnosti materiálu: Pevnosť materiálu sa pri vysokých teplotách oslabuje. Stáva sa to pri väčšine materiálov, ale existuje veľa materiálov, ktoré si ľahko udržia pevnosť materiálu pri zvýšených teplotách, ako napríklad:
Zliatiny niklu: Zliatiny Inconel ako Inconel 625, 600 a 718 majú vynikajúcu odolnosť proti oxidácii. Tieto zliatiny si môžu zachovať svoju pevnosť pri vysokých teplotách až do 2000 o F, v závislosti od triedy.
Molybdén: Tento žiaruvzdorný prvok je kovový a cenený pre svoju vysokú pevnosť v ťahu, húževnatosť a vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu. Preto sa molybdénové spojovacie prvky bežne používajú v spojovacích materiáloch pre vojenské a obranné aplikácie.
Odparovanie pri extrémne vysokých teplotách: Dnes nájdete veľa materiálov navrhnutých tak, aby odolali extrémne vysokým teplotám vo vákuových peciach. Je však známe, že mnohé z nich sa po určitých teplotných obmedzeniach rýchlo oxidujú alebo odparujú. V tomto prípade sa používajú spojovacie prvky vyrobené zo žiaruvzdorných prvkov. Je to preto, že žiaruvzdorné kovy sú známe svojimi vysokými bodmi topenia a schopnosťou udržať si pevnosť pri teplotách až 2000 o F. Tu sú niektoré populárne žiaruvzdorné materiály, ktoré sú často preferované pre extrémne vysoké teploty:
Tantal: Toto je dnes jeden z najbežnejšie používaných žiaruvzdorných kovov. Tantalové spojovacie prvky sú cenené pre svoju vynikajúcu odolnosť proti korózii, ale sú preferované pre svoju zotrvačnosť alebo stabilitu. Mnoho výrobcov ponúka tieto spojovacie prvky v dvoch konfiguráciách – čisté tantalové spojovacie prvky a tantalové spojovacie prvky s 2,5 percentami volfrámu.
Volfrám: Tento kov má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, vysoký bod topenia, najnižší tlak pár a vysokú pevnosť v ťahu. Vďaka týmto vlastnostiam sú volfrámové spojovacie prvky ideálne pre aplikácie vákuových pecí.
Aplikácie pri extrémne vysokých teplotách: Ako môžete vidieť, všetky vyššie uvedené upevňovacie materiály fungujú dobre v špecifických teplotných rozsahoch. Žiadna z nich však nevydrží hornú hranicu teploty 4000oF. Preto sa keramické spojovacie prvky považujú za ideálne pre takéto aplikácie. Niektoré obľúbené materiály na zváženie zahŕňajú:
Alumina: Toto je bežný typ keramického spojovacieho prvku. Tento materiál je známy svojou vynikajúcou tvrdosťou, odolnosťou proti opotrebovaniu a elektroizolačnými vlastnosťami.
Zirkónia: Zirkónia stabilizovaná ytriom je známa svojimi vlastnosťami – teplotnou stálosťou a pevnosťou materiálu. Zirkónové spojovacie prvky sú ideálne pre aplikácie, ktoré vyžadujú extra pevnosť.