Σε κυλινδρικό κλίβανο που λειτουργεί σε υψηλή θερμοκρασία,
Έδειξαν κύλινδροι SiCκοπή άκρων στα άκρα του κυλίνδρουμετά από μια περίοδο λειτουργίας.
Η ζημιά ήταν εντοπισμένη και επαναλαμβανόμενη, εγείροντας ανησυχίες για αστοχία υλικού.
Το θέμα αρχικά αποδόθηκε:
- Ανεπαρκής αντοχή υλικού
- Ευθραυστότητα κεραμικού υλικού
- Πιθανή υπερφόρτωση
Η επιθεώρηση έδειξε:
- ζημιά συγκεντρωμένη στα άκρα του κυλίνδρου,
- κανένα κάταγμα σε ολόκληρη τη διατομή,
- προοδευτικό θρυμματισμό και όχι ξαφνικό σπάσιμο.
Σε συστήματα κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας,κύλινδροι πυροσυσσωματωμένου καρβιδίου του πυριτίου (SSiC) χωρίς πίεσηχρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της εξαιρετικής ακαμψίας, της θερμικής σταθερότητας και της αντοχής στην οξείδωση υπό συνεχή λειτουργία.
Το μοτίβο της παρατηρούμενης ζημιάς υποδηλώνει ένα εντοπισμένο φαινόμενο που σχετίζεται με την επαφή και όχι την αστοχία χύδην υλικού.
Η συμπεριφορά του συστήματος μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
- μεταφορά φορτίου μέσω των άκρων κυλίνδρων,
- τοπική επαφή σε περιοχές υποστήριξης,
- και δομική συμπεριφορά που κυριαρχείται από κάμψη.
Για απαιτητικά συστήματα θερμικής επεξεργασίας, πυκνάΚεραμικοί κύλινδροι SSiCεπιλέγονται συνήθως λόγω της υψηλής ακαμψίας και της σταθερότητας των διαστάσεων τους σε υψηλές θερμοκρασίες.
Ωστόσο, οι τοπικές συνθήκες επαφής μπορούν ακόμα να δημιουργήσουν σοβαρή συγκέντρωση τάσεων στις ακραίες περιοχές.
Η αποτυχία αναπτύσσεται μέσω:
- Τοπική επαφή στη διεπαφή υποστήριξης
- Επαναλαμβανόμενοι κύκλοι φόρτωσης
- Συγκέντρωση στρες στην άκρη
- Προοδευτική αφαίρεση υλικού
Η κοπή άκρων είναι:
Ένας μηχανισμός ζημιάς που προκαλείται από την επαφή υπό φόρτιση που κυριαρχείται από κάμψη
Δεν προκαλείται από ανεπαρκή αντοχή υλικού.
Η εστίαση του σχεδιασμού πρέπει να είναι:
- Βελτιστοποίηση συνθηκών επαφής
- Κατανομή φορτίου
- Σχεδιασμός δομής στήριξης
Όχι μόνο ιδιότητες υλικών.
Οι κύλινδροι πυροσυσσωματωμένου καρβιδίου του πυριτίου χωρίς πίεση (SSiC) χρησιμοποιούνται ευρέως σε συστήματα κλιβάνων εστίας κυλίνδρων που απαιτούν:
- δομική σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία,
- αντοχή στην οξείδωση,
- χαμηλή παραμόρφωση,
- και αξιόπιστη μακροχρόνια λειτουργία.



