Cum se rezolvă influența temperaturii ridicate pe arcurile de torsiune din oțel inoxidabil

Condițiile de temperatură ridicată sunt utilizate pe scară largă în fabricarea industrială, motoarele auto, echipamentele metalurgice, sistemele de energie termică și alte aplicații. În aceste medii, Arcuri de torsiune din oțel inoxidabil se confruntă cu multe provocări, cum ar fi degradarea performanței mecanice, durata de viață redusă și riscul crescut de eșec structural. Pentru a asigura fiabilitatea arcurilor în medii la temperaturi ridicate, soluțiile sistematice trebuie adoptate din aspectele proiectării, selecției materialelor, procesului și protecției.

Optimizarea selecției materialelor
Folosiți oțel inoxidabil rezistent la căldură
Oțelul inoxidabil Sus304 tradițional are o degradare semnificativă a performanței peste 300 ° C și nu este potrivit pentru condiții de temperatură ridicată pe termen lung. Pot fi selectate următoarele materiale cu o performanță mai bună la temperatură ridicată:
Sus316: conține molibden, are o rezistență mai puternică la oxidare și o rezistență la coroziune, potrivită pentru medii sub 400 ° C.
Sus631 (17-7PH): Oțel inoxidabil de întărire a precipitațiilor, cu rezistență și stabilitate excelentă la temperatură ridicată.
Inconel X-750: aliaj pe bază de nichel, potrivit pentru temperaturi extreme ridicate peste 600 ° C, cu proprietăți de relaxare anti-Creep și anti-stres.
Controlul statului material
Utilizați materiale pre-întărite sau semi-hard după tratarea termică pentru a îmbunătăți rezistența la randament în condiții de temperatură ridicată și pentru a reduce riscul de deformare plastică.

Proiectare structurală îmbunătățită
Gama limitată de tulpini de lucru
În mediul de temperatură ridicată, controlați unghiul de lucru al arcului în limita elastică a materialului pentru a evita depășirea punctului de randament și a provoca o deformare permanentă. Setați în mod rezonabil factorul de siguranță, de obicei recomandat să îl controleze sub 50%~ 60%.
Creșteți numărul de viraje eficiente
Prin creșterea numărului de viraje efective ale arcului, forța pe unitate este împărțită, concentrația de stres pe unitatea unității este redusă, durata de viață a oboselii este extinsă, iar stabilitatea deformării la temperaturi ridicate este îmbunătățită.
Luați în considerare compensația de expansiune termică
Sub influența expansiunii la temperatură ridicată, diametrul mijlociu, tonul și garda de potrivire trebuie să fie rezervate în mod corespunzător în timpul proiectării pentru a evita interferența sau nepotrivirea cauzată de expansiunea termică și pentru a îmbunătăți adaptabilitatea toleranței la asamblare.

Procesul de tratare termică și de ameliorare a stresului
Recuperare de relief de pretensiune
Tratamentul de îmbătrânire la temperaturi scăzute (cum ar fi 300 ° C × 1 ~ 2 ore) după formarea arcului poate reduce semnificativ stresul rezidual și poate îmbunătăți stabilitatea dimensională la temperaturi ridicate.
Tratamentul de întărire a precipitațiilor
Pentru materiale de 17-7PH, se poate obține o rezistență mai mare la rezistență și la temperatură prin întărirea îmbătrânirii tratamentului soluției, iar elasticitatea torsională poate fi păstrată în scădere rapidă din cauza temperaturii ridicate.
Controlul procesului de tratare a căldurii pe mai multe etape
Dezvoltați un plan de tratare a căldurii pe etape bazat pe temperatura de utilizare, luând în considerare rezistența și duritatea plastică și asigurându -se că uniformitatea structurii materiale și proprietățile mecanice sunt menținute pe întregul interval de temperatură.

Măsuri de tratare și protecție la suprafață
Tratament de electropolizare
Electropolarea poate elimina micro-defectele de suprafață, poate reduce punctele de concentrație de stres, poate îmbunătăți rezistența la oboseală, îmbunătăți rezistența la oxidare și încetinește rata de formare a stratului de oxid de temperatură ridicată.
Acoperire anorganică sau acoperire ceramică
Pulverizați un strat de strat protector anorganic rezistent la temperaturi ridicate sau peliculă ceramică pe suprafața arcului pentru a forma o barieră fizică, pentru a reduce reacțiile de suprafață metalică la temperaturi ridicate și pentru a îmbunătăți durabilitatea.
Tratament de pasivare
După decapare și pasivare, densitatea și stabilitatea filmului de pasivare a suprafeței arcului din oțel inoxidabil pot fi îmbunătățite, iar rezistența la oxidare poate fi menținută pentru o lungă perioadă de timp în medii de coroziune la temperaturi medii și ridicate.