Portuguese
Em um forno de rolos operando em alta temperatura,
Rolos de SiC mostraramlascas nas extremidades dos rolosapós um período de operação.
O dano foi localizado e repetitivo, levantando preocupações sobre falhas materiais.
O problema foi inicialmente atribuído a:
- Resistência material insuficiente
- Fragilidade do material cerâmico
- Possível sobrecarga
A inspeção mostrou:
- danos concentrados nas bordas das extremidades do rolo,
- nenhuma fratura em toda a seção transversal,
- lascamento progressivo em vez de quebra repentina.
Em sistemas de fornos de alta temperatura,rolos de carboneto de silício sinterizado sem pressão (SSiC)são amplamente utilizados devido à sua excelente rigidez, estabilidade térmica e resistência à oxidação sob operação contínua.
O padrão de dano observado indica um fenômeno localizado relacionado ao contato, em vez de falha do material a granel.
O comportamento do sistema pode ser resumido como:
- transferência de carga através das extremidades dos rolos,
- contato localizado em regiões de suporte,
- e comportamento estrutural dominado pela flexão.
Para sistemas de processamento térmico exigentes, densosRolos cerâmicos SSiCsão comumente selecionados devido à sua alta rigidez e estabilidade dimensional em temperaturas elevadas.
No entanto, condições de contato localizadas ainda podem gerar concentração severa de tensões nas regiões de borda.
A falha se desenvolve através de:
- Contato localizado na interface de suporte
- Ciclos de carregamento repetidos
- Concentração de tensão na borda
- Remoção progressiva de material
O lascamento de borda é:
Um mecanismo de dano induzido por contato sob carregamento dominado por flexão
Não causado por resistência insuficiente do material.
O foco do design deve estar em:
- Otimização da condição de contato
- Distribuição de carga
- Projeto de estrutura de suporte
Não apenas propriedades materiais.
Os rolos de carboneto de silício sinterizado sem pressão (SSiC) são amplamente utilizados em sistemas de fornos de rolos que exigem:
- estabilidade estrutural de alta temperatura,
- resistência à oxidação,
- baixa deformação,
- e operação confiável a longo prazo.