Ki jan epesè miray djenn asye pur 316 la afekte ekspansyon tèmik -estrès ki pwovoke nan koòdone MgO a pandan sik chofaj repete soti nan 20 a 400 degre Sèlsiyis?

Junction ant djenn asye pur 316 la ak izolasyon oksid mayezyòm lan se yon pwen echèk enpòtan men souvan neglije pou enjenyè konsepsyon yo evalye durability alontèm aparèy chofaj imèsyon elektrik ki opere nan itilizasyon tanperati siklik segondè -. Djenn 316 la elaji plis pase MgO a ak chak sik chofaj depi koyefisyan ekspansyon tèmik 316 (apeprè 17 x 10 -6 / degre) se apeprè 2 fwa sa a MgO konpakte (apeprè 9 x 10 -6 / degre). Ekspansyon diferans sa a mennen nan tansyon taye nan djenn-MgO koòdone a. Plis pase dè milye de sik presyon sa yo ka pwovoke debonding, fòmasyon espas ak evantyèlman surchof nan fil la rezistans. Estrès entèfas sa yo depann dirèkteman sou epesè miray la nan djenn, depi miray la pi epè kontrent ekspansyon an nan yon fason diferan konpare ak miray la mens. Nan etid sa a, se korelasyon ki genyen ant 316 epesè miray djenn ak ekspansyon tèmik ki te koze estrès entèfas quantifye pou bay sijesyon seleksyon yo pou aplikasyon pou sik segondè.

Djenn-MgO entèfas la: mekanik ekspansyon tèmik diferans
Lè aparèy chofaj la bati, izolasyon MgO la konpakte kont sifas enteryè 316 djenn lan pa presyon entans swaging la. Rezilta a se yon anfòm entèferans sere ak estrès rezidyèl konpresiv nan koòdone la. Tou de materyèl elaji ak chalè ki soti nan aparèy chofaj la. Djenn 316 la eseye elaji deyò nan direksyon radial ak sikonferans. MgO a gen koyefisyan ekspansyon ki pi ba a epi li reziste ekspansyon sa a. Sa a rezilta nan yon rediksyon nan estrès konpresiv entèfas, oswa nan tanperati ase wo, yon chanjman nan estrès tansyon ak devlopman espas. Tanperati a kritik pou separasyon entèfas depann sou tansyon inisyal la rezidyèl ki te koze pa swaging ak rèd nan miray la djenn. Rèd radial la ogmante ak epesè miray djenn lan, ki vle di ke li reziste ekspansyon plis fòs epi kenbe kontak entèfas nan pi gwo tanperati. Yon lòt bò, yon djenn ki gen miray mens-pi konfòme epi li ka pèmèt fòmasyon espas nan pi ba tanperati. Sepandan, lè yo fòme yon espas, revètman mens-mi a fè eksperyans pi gwo estrès koube lokal akòz defleksyon miray la ki pa sipòte anba presyon entèn oswa gradyan tèmik.

Kantite korelasyon nan retansyon estrès entèfas ak epesè miray la
Etid eleman fini nan yon djenn 10 mm ekstèn dyamèt 316 plen ak MgO konprese a 3.0 g / cm3 bay estimasyon quantitative nan estrès entèfas kòm yon fonksyon nan epesè miray ak tanperati. Estrès konpresiv entèfas apre swaging tanperati chanm se apeprè 30 MPa pou 1.0 mm epesè miray, 45 MPa pou 1.5 mm miray ak 60 MPa pou 2.0 mm miray. Djenn ki pi epè a kenbe plis konpresyon rezidyèl, kòm pwosesis swaging la aplike pi gwo estrès nan MgO a anvan djenn lan bay plastik. Estrès entèfas la diminye lineyè ak ogmantasyon tanperati akòz ekspansyon diferans. Tanperati a debonding, lè estrès entèfas a zewo, se alantou 280Â degre pou miray la 1.0 mm, 340Â degre pou miray la 1.5 mm ak 380Â degre pou miray la 2.0 mm. Apre debonding, djenn 1.0 mm la montre yon estrès rupture entèfas nan ~ 5 MPa, pandan y ap djenn 2.0 mm rete anba konpresyon pandan tout sik la pou aparèy chofaj tanperati maksimòm 400 degre. Kosyon ki genyen ant djenn ak MgO pèdi lè koòdone a vin rupture. Sa a lakòz ti twou vid ki genyen ki kontribye nan rezistans nan tèmik soti nan fil la rezistans nan djenn lan. MgO a nan zòn nan espas se pa yon bon kondiktè tèmik ankò, ak yon kote cho lokal ka devlope ki ta ka akselere oksidasyon nan fil la.

Fatig siklik nan Entèfas la ak Degradasyon aparèy chofaj
Nan sèvis siklik, chanjman repetitif nan tansyon entèfas la soti nan konpresyon nan tansyon oswa soti nan konprese a dekole pwodui domaj kimilatif nan djenn-MgO kontak la. Pou yon djenn miray 1.0 mm k ap travay ant 20 degre ak 400 degre, koòdone a wè sou yon varyasyon tanperati 300 degre. Chak sik ale nan konpresyon segondè nan tanperati anbyen a zewo estrès nan 280 degre nan tansyon nan 400 degre. Sa a ranvèse siklik nan tansyon ka ankouraje mete fretting nan koòdone a, kreye poud MgO ki plis limite kontak tèmik. Apre 1000 sik, rezistans tèmik nan koòdone a ka grandi 20-40%, sa ki nesesè pi gwo tanperati fil kenbe pwodiksyon chalè konstan. Pou yon djenn miray 2.0 mm, atravè menm ranje tanperati a, koòdone a nan konpresyon nan tout tanperati. Estrès la varye ant 60 MPa konpresyon nan tanperati anbyen jiska apeprè 10 MPa konpresyon nan 400 degre - toujou presyon kontak pozitif. Pa gen okenn fret oswa espas ki fòme. Tès eksperimantal nan 316 aparèy chofaj kouvri sibi 5,000 sik soti nan 20 degre a 400 degre demontre ke djenn miray 1.0 mm gen yon ogmantasyon 35% nan rezistans tèmik ak 15% rediksyon nan rezistans izolasyon. Tès la menm sou djenn miray 2.0mm te montre mwens pase 5% varyasyon nan nenpòt paramèt.

Rekòmandasyon epesè miray pou sik segondè, aplikasyon pou tanperati ki wo
Tablo sa a bay 316 epesè miray djenn yo rekòmande pou yon tanperati opere maksimòm ak kantite sik tèmik prevwa. Sipoze pwosedi swage konvansyonèl yo epi pa gen okenn post-recuit swage. Valè yo asime yon lavi sèvis sib ki pa gen okenn pèt pèfòmans tèmik sibstansyèl.

Tanperati maksimòm djenn Sik tèmik espere pandan lavi sèvis Rekòmande Minimòm 316 epesè mi Kondisyon entèfas nan tanperati maksimòm Rezistans tèmik espere monte apre monte monte bisiklèt
Jiska 250 degre C0.8 – 1.0 mm Nenpòt ki kantite Rete konpresiv < 5% 250 – 300 degre< 1,000 1.0 – 1.2 mm Close to zero or mildly tensile 5 – 10% 250 – 300°C 1,000 – 5,000 1.2 – 1.5 mm Compressive with margin< 5% < 300°C < 350°C < 500 1.2 – 1.4 mm Slightly tensile on peak 10 – 15%
300 – 350 degre 500 – 2,000 1.5 – 1.8 mm Rete konpresiv < 5% 350 – 400 degre < 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<5%
>400 degre Nenpòt nimewo Pa rekòmande ak fòmasyon MgO Gap gen anpil chans Enprevizib
Pou aplikasyon ki bezwen tou de yon tanperati maksimòm segondè ak konte sik gwo tankou ekipman esterilizasyon oswa fou monte bisiklèt tèmik li trè sijere yo chwazi yon 2.0 mm ak pi epè 316 djenn. Nou jis dwe aksepte penalite chalè nannan nan miray la epè jan yo note sa nan atik anvan yo kòm pri a nan entegrite entèfas alontèm. Altènativman, enjenyè yo ka presize yon pwosesis rkwit post-swage ki diminye estrès rezidyèl yo men tou diminye konpresyon entèfas inisyal la. Retansyon estrès entèfas ki idantik pou yon djenn rkwit 1.6 mm ak yon djenn ki pa-rekwit 1.2 mm. Sa depann de swa aplikasyon an plis konsantre nan direksyon pou efikasite nan tèmik oswa durability nan sik.

Apwòch konsepsyon pou bese estrès entèfas nan mens-djenn miray ranpa yo
Pou aplikasyon ki mande yon djenn mens miray anba a 1.2 mm pou rezon reyaksyon tèmik men ki gen ladan monte bisiklèt tèmik nan tanperati ki wo, gen twa solisyon konsepsyon ki ka swiv diminye debonding entèfas. Premye a se ajoute yon ti kouch grès oswa keratin ak konduktiviti tèmik fò nan djenn -MgO koòdone pandan asanble a. Pou egzanp, grès silikon ki chaje ak nitrure bor kenbe konfòmite atravè monte bisiklèt tanperati a epi ranpli nenpòt twou vid ki ka leve, kenbe kontak tèmik. Dezyèm teknik la se kouri aparèy chofaj la nan yon tanperati sibstiti minimòm olye pou yo refwadi desann nan anbyen ant sik. Pou monte bisiklèt aparèy chofaj la soti nan 150C a 400C olye pou yo 20C a 400C, varyasyon estrès entèfas la redwi pa anviwon 50%. Twazyèm apwòch la se defini yon djenn dyamèt ekstèn ki pi piti ak menm epesè miray la. Rèd radial pwopòsyonèl ak katriyèm pouvwa dyamèt la. Kidonk, yon djenn 6 mm OD ak 1.0 mm miray gen pi gwo rèd radial pase yon djenn 10 mm OD ak 1.0 mm miray. Designer a ka diminye dyamèt la pou jwenn benefis ki genyen nan yon miray mens pou reyaksyon tèmik epi li toujou gen kontak entèfas ak pi wo tanperati. Lè yo espesifye mi mens pou itilizasyon siklik nan tanperati ki wo, enjenyè yo ta dwe mande manifaktirè aparèy chofaj yo pou kalkil estrès entèfas. Analiz la se yon fonksyon rapò rediksyon swage, dansite konpaksyon MgO ak pwofil tanperati prevwa. Si ou pa ka jwenn analiz sa a nan men yon manifakti, li se dout ke li ap pwodwi yon aparèy chofaj serye pou mande aplikasyon siklik.