Jun 09, 2025
شرایط درجه حرارت بالا به طور گسترده در تولید صنعتی ، موتورهای خودرو ، تجهیزات متالورژی ، سیستم های انرژی حرارتی و سایر کاربردهای مورد استفاده قرار می گیرد. در این محیط ها ، چشمه های پیچ خوردگی از جنس استنلس استیل با چالش های بسیاری از جمله تخریب عملکرد مکانیکی ، کاهش عمر خستگی و افزایش خطر نارسایی ساختاری روبرو می شوید. برای اطمینان از قابلیت اطمینان چشمه ها در محیط های درجه حرارت بالا ، باید راه حل های سیستماتیک از جنبه های طراحی ، انتخاب مواد ، فرآیند و محافظت اتخاذ شود.
بهینه سازی انتخاب مواد
از فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر حرارت استفاده کنید
فولاد ضد زنگ سنتی SUS304 از تخریب عملکرد قابل توجهی بالاتر از 300 درجه سانتیگراد برخوردار است و برای شرایط طولانی مدت دمای بالا مناسب نیست. مواد زیر با عملکرد دمای بالا بهتر می توانند انتخاب شوند:
SUS316: حاوی مولیبدن ، مقاومت به اکسیداسیون قوی تر و مقاومت در برابر خوردگی ، مناسب برای محیط های زیر 400 درجه سانتیگراد است.
SUS631 (17-7PH): سخت شدن بارش فولاد ضد زنگ با مقاومت و پایداری درجه حرارت عالی.
INCONEL X-750: آلیاژ مبتنی بر نیکل ، مناسب برای دمای شدید بالای 600 درجه سانتیگراد ، با خاصیت آرامش ضد Creep و ضد استرس.
کنترل حالت مادی
برای بهبود استحکام عملکرد در شرایط دمای بالا و کاهش خطر تغییر شکل پلاستیک از مواد از پیش سخت یا نیمه سخت پس از عملیات حرارتی استفاده کنید.
طراحی ساختاری بهبود یافته
محدوده کرنش کار محدود
در محیط با درجه حرارت بالا ، زاویه کار چشمه را در حد الاستیک ماده کنترل کنید تا از بیش از نقطه عملکرد جلوگیری شود و باعث تغییر شکل دائمی شود. فاکتور ایمنی را به طور منطقی تنظیم کنید ، که معمولاً برای کنترل آن زیر 60 ٪ 50 ٪ توصیه می شود.
تعداد چرخش های مؤثر را افزایش دهید
با افزایش تعداد چرخش های مؤثر بهار ، نیروی در هر واحد به اشتراک گذاشته می شود ، غلظت استرس در هر زاویه واحد کاهش می یابد ، عمر خستگی گسترش می یابد و ثبات تغییر شکل در دمای بالا افزایش می یابد.
جبران انبساط حرارتی را در نظر بگیرید
تحت تأثیر گسترش درجه حرارت بالا ، برای جلوگیری از تداخل یا عدم تطابق ناشی از گسترش حرارتی و بهبود سازگاری تحمل مونتاژ ، باید در طول طراحی به طور صحیح در طول طراحی محفوظ شود.
عملیات حرارتی و روند تسکین استرس
بازپرداخت امداد پیشرو
درمان پیری با دمای پایین (مانند 300 درجه سانتیگراد × 1 ~ 2 ساعت) پس از شکل گیری بهار می تواند استرس باقیمانده را به میزان قابل توجهی کاهش داده و پایداری بعدی را در دمای بالا بهبود بخشد.
درمان سخت شدن بارش
برای مواد 17-7PH ، مقاومت و مقاومت دما بالاتر از طریق سخت شدن پیری درمان محلول حاصل می شود ، و کشش پیچشی می تواند به دلیل دمای بالا از پوسیدگی سریع نگه داشته شود.
کنترل فرآیند عملیات حرارتی چند مرحله ای
با در نظر گرفتن استحکام و چقرمگی پلاستیک ، یک برنامه تصفیه حرارتی فاز را بر اساس دمای استفاده تهیه کنید و اطمینان حاصل کنید که یکنواختی ساختار مواد و خصوصیات مکانیکی در طول محدوده دما حفظ می شود.
اقدامات تصفیه سطح و حفاظت
درمان برق
الکتروپولیش می تواند میکرو محدودیت های سطح را از بین ببرد ، نقاط غلظت استرس را کاهش دهد ، مقاومت در برابر خستگی را بهبود بخشد ، مقاومت به اکسیداسیون را افزایش داده و سرعت تشکیل لایه اکسید با درجه حرارت بالا را کند کند.
روکش معدنی یا روکش سرامیکی
یک لایه از لایه محافظ معدنی مقاوم در برابر دمای بالا یا فیلم سرامیکی را روی سطح چشمه اسپری کنید تا یک سد فیزیکی تشکیل شود ، واکنش های سطح فلز را در دماهای بالا کاهش داده و دوام را بهبود بخشد.
درمان انفعال
پس از ترشی و انفعال ، چگالی و پایداری فیلم انفعال سطح چشمه از جنس استنلس استیل قابل بهبود است و مقاومت اکسیداسیون را می توان برای مدت طولانی در محیط های خوردگی با دمای متوسط و بالا حفظ کرد .