درجه حرارت بالا چگونه بر عملکرد چشمه های پیچ خوردگی از جنس استنلس استیل تأثیر می گذارد

به عنوان یک عنصر مهم ذخیره و آزاد سازی انرژی ، چشمه های پیچ خوردگی از جنس استنلس استیل به طور گسترده در هوافضا ، الکترونیک خودرو ، تجهیزات پزشکی ، ماشین آلات صنعتی و سایر صنایع استفاده می شود. هنگامی که در شرایط دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد ، عملکرد آنها در محیط های دمای عادی با آن تفاوت معنی داری دارد. درجه حرارت بالا نه تنها خصوصیات فیزیکی خود ماده را تغییر می دهد ، بلکه بر پایداری هندسی و عمر خدمت بهار نیز تأثیر می گذارد.

تأثیر درجه حرارت بالا بر خصوصیات مکانیکی مواد
کاهش قدرت عملکرد
درجه حرارت بالا به طور قابل توجهی مقاومت عملکرد فولاد ضد زنگ را کاهش می دهد. با استفاده از SUS304 به عنوان نمونه ، قدرت عملکرد در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد) حدود 205 مگاپاسکال است. هنگامی که درجه حرارت به 300 درجه سانتیگراد افزایش می یابد ، قدرت عملکرد آن ممکن است به زیر 140 مگاپاسکال کاهش یابد. این بدان معنی است که به احتمال زیاد بهار تحت همان بار دچار تغییر شکل پلاستیک می شود و نمی تواند به طور مؤثر انرژی را ذخیره کرده و دوباره برگردد.
مدول الاستیک را کاهش داد
مدول الاستیک نشان دهنده سفتی مواد است. در شرایط درجه حرارت بالا ، لرزش حرارتی شبکه فلزی افزایش یافته و مدول الاستیک کاهش می یابد و در نتیجه کاهش در گشتاور بهار در واحد جابجایی زاویه ای کاهش می یابد. برای برنامه هایی که نیاز به کنترل گشتاور با دقت بالا دارند ، مانند مکانیسم های مونتاژ اتوماتیک یا سیستم های سنجش دقیق ، این تخریب عملکرد به طور مستقیم بر عملکردهای محصول تأثیر می گذارد.
پدیده خزش افزایش یافته است
در محیط با درجه حرارت بالا ، فولاد ضد زنگ در شرایط استرس مداوم طولانی مدت خزیده می شود. خزش باعث می شود زاویه پیچشی بدون افزایش نیروی خارجی به تدریج افزایش یابد و باعث ایجاد خطاهای موقعیت یابی ساختاری یا حتی تغییر شکل دائمی شود. به خصوص در شرایط کار که بار مداوم و دمای کار در همان زمان وجود دارد ، مانند چشمه های درب کوره صنعتی و اجزای توربین ، خزش تهدیدی جدی برای قابلیت اطمینان سیستم ایجاد می کند.

تأثیر درجه حرارت بالا بر پایداری ساختاری
اثر انبساط حرارتی
فولاد ضد زنگ دارای ضریب انبساط حرارتی بزرگی (حدود 10 × 10 ~ 17 16 در K) در دماهای بالا است. طول ، قطر و شکاف سیم پیچ بهار پیچشی در دماهای بالا تغییر می کند و بر دقت مونتاژ و ترخیص کالا از گمرک تأثیر می گذارد و ممکن است باعث ایجاد لکه دار ، سایش یا عدم موفقیت شود.
مشکل آرامش ساختاری
فولاد ضد زنگ در دمای بالا اثر آرامش استرس قابل توجهی دارد. حتی اگر گشتاور اولیه به طور منطقی تنظیم شود ، با افزایش زمان استفاده ، استرس داخلی ماده به تدریج آزاد می شود و در نتیجه کاهش گشتاور خروجی بهار ایجاد می شود. این آرامش به ویژه بالاتر از 250 درجه سانتیگراد قابل توجه است ، که باعث می شود فنر پیچشی توانایی چرخش مورد انتظار خود را از دست بدهد ، و به ویژه برای ساختارهای نگهدارنده استاتیک نامناسب است.
اکسیداسیون سطح و خطر خوردگی
سطح فولاد ضد زنگ در دمای بالا مستعد اکسیداسیون است. حتی مواد آستنیتی ، مانند SUS316 یا SUS304 ، ممکن است مقیاس اکسید قابل توجهی را بالاتر از 400 درجه سانتیگراد تشکیل دهند و مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت سطح آن را کاهش می دهند و از این طریق شکل گیری ریزگردها را تسریع می کنند و بر عملکرد خستگی تأثیر می گذارند.

تأثیر درجه حرارت بالا بر زندگی خستگی
حد خستگی کاهش می یابد
درجه حرارت بالا باعث افزایش رفتار لغزش میکروسکوپی مواد می شود و ساختار شبکه را مستعد شکستگی خستگی می کند. تحت همان بار چرخه ای ، عمر خستگی چشمه های فولاد ضد زنگ در دمای بالا بسیار پایین تر از دمای اتاق است. برای هر 50 درجه سانتیگراد افزایش دما ، ممکن است عمر خستگی بیش از 20 ٪ کاهش یابد.
پدیده خستگی حرارتی
در محیطی با چندین شرایط گرم و سرد متناوب ، چشمه های استیل ضد زنگ مستعد ترک خستگی حرارتی هستند. گسترش و انقباض حرارتی مکرر مناطق غلظت استرس را در سطح ریشه ، خم یا تماس بهار تشکیل می دهد که در نهایت باعث گسترش ریزگردها می شود و منجر به خرابی شکستگی می شود.
افزایش نرخ رشد ترک
درجه حرارت بالا باعث می شود ریزگردها سریعتر رشد کنند ، به خصوص در چشمه هایی با نقص اولیه یا علائم پردازش نامنظم. سرعت رشد ترک در دمای بالا می تواند 2 تا 5 برابر افزایش یابد ، تا حد زیادی عمر خدمات را کوتاه کند .