Durum çalışması: Rol fırınlarında SiC rulmanlarının kenar parçalaması
Yüksek sıcaklıkta çalışan bir rulo fırında,
SiC silindirleri gösterildi.Rollerin ucunda kenar kırılmasıBir süreliğine çalışmış.
Hasarlar yerel ve tekrarlıydı, bu da malzeme arızası konusunda endişe uyandırdı.
Sorun başlangıçta şu nedenlerle ortaya çıktı:
- Yetersiz malzeme gücü
- Seramik malzemenin kırılganlığı
- Mümkün aşırı yükleme
Denetim gösterdi ki:
- Rollerin uç kenarlarında yoğunlaşmış hasar,
- Tam çapraz kesit boyunca kırık yok,
- Aniden kırılmak yerine ilerleyici parçalanma.
Yüksek sıcaklıklı fırın sistemlerinde,basınçsız sinterlenmiş silikon karbid (SSiC) rulolarımükemmel sertlikleri, termal istikrarları ve sürekli çalışma altında oksidasyona dirençleri nedeniyle yaygın olarak kullanılırlar.
Gözlenen hasar kalıbı toplu malzeme arızası yerine yerel temasla ilgili bir olguyu göstermektedir.
Sistem davranışları şöyle özetlenebilir:
- rulo ucundan yük aktarımı,
- Destek bölgelerinde yerelleştirilmiş temas,
- ve bükme baskın yapısal davranış.
Zorlu termal işleme sistemleri için yoğunSSiC seramik rulolarYüksek sertlikleri ve yüksek sıcaklıklarda boyutsal istikrarları nedeniyle yaygın olarak seçilirler.
Bununla birlikte, yerel temas koşulları hala kenar bölgelerde şiddetli stres konsantrasyonu oluşturabilir.
Bu bozukluk aşağıdakilerle gelişir:
- Destek arayüzünde yerelleştirilmiş temas
- Tekrarlanan yükleme döngüleri
- Kenardaki stres konsantrasyonu
- Malzemeyi aşamalı olarak çıkarmak
Kenar parçalanması:
Eğime baskısı altında temas sonucu hasar mekanizması
Yetersiz malzeme dayanıklılığından kaynaklanmıyor.
Tasarım odak noktası:
- İletişim koşullarının optimize edilmesi
- Yük dağılımı
- Destek yapısı tasarımı
Sadece maddi özellikler değil.
Basınçsız sinterlenmiş silikon karbid (SSiC) ruloları, aşağıdakileri gerektiren rulo ateşli fırın sistemlerinde yaygın olarak kullanılır:
- Yüksek sıcaklıkta yapısal istikrar,
- oksidasyon direnci,
- düşük deformasyon,
- ve güvenilir uzun süreli operasyon.
