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Dans un four à rouleaux fonctionnant à haute température,
Rouleaux SiC montrésécaillage des bords aux extrémités des rouleauxaprès une période d'exploitation.
Les dégâts étaient localisés et répétitifs, suscitant des inquiétudes quant à une défaillance matérielle.
Le problème a été initialement attribué à :
- Résistance du matériau insuffisante
- Fragilité du matériau céramique
- Surcharge possible
L'inspection a montré :
- dommages concentrés sur les bords des extrémités des rouleaux,
- pas de fracture sur toute la section transversale,
- écaillage progressif plutôt que rupture brutale.
Dans les systèmes de fours à haute température,rouleaux en carbure de silicium fritté (SSiC) sans pressionsont largement utilisés en raison de leur excellente rigidité, stabilité thermique et résistance à l’oxydation en fonctionnement continu.
Le type de dommage observé indique un phénomène localisé lié au contact plutôt qu'une défaillance du matériau en vrac.
Le comportement du système peut être résumé comme suit :
- transfert de charge à travers les extrémités des rouleaux,
- contact localisé dans les régions de support,
- et un comportement structurel dominé par la flexion.
Pour les systèmes de traitement thermique exigeants, densesRouleaux en céramique SSiCsont généralement sélectionnés en raison de leur rigidité élevée et de leur stabilité dimensionnelle à température élevée.
Cependant, des conditions de contact localisées peuvent toujours générer une forte concentration de contraintes au niveau des régions marginales.
L’échec se développe à travers :
- Contact localisé à l'interface d'assistance
- Cycles de chargement répétés
- Concentration de contraintes au bord
- Enlèvement de matière progressif
L'écaillage des bords est :
Un mécanisme de dommages induits par contact sous chargement dominé par la flexion
Non causé par une résistance insuffisante du matériau.
La conception doit se concentrer sur :
- Optimisation des conditions de contact
- Répartition de la charge
- Conception de la structure de support
Pas seulement les propriétés matérielles.
Les rouleaux en carbure de silicium fritté sans pression (SSiC) sont largement utilisés dans les systèmes de fours à sole à rouleaux nécessitant :
- stabilité structurelle à haute température,
- résistance à l'oxydation,
- faible déformation,
- et un fonctionnement fiable à long terme.