Môžu sa hmotné kolíky použiť v prostredí s vysokou teplotou? To je otázka, ktorá často vzniká medzi inžiniermi, výrobcami a tými, ktorí sa zúčastňujú na rôznych priemyselných aplikáciách. Ako dodávateľ hmoždiniek som sa s týmto dotazom stretol mnohokrát av tomto blogu sa ponorím do faktorov, ktoré určujú vhodnosť kolíkov hmoždiniek v nastaveniach vysokej teploty.
Pochopenie kolíkov hmotnosti
Potmene hmoždinky sú valcové tyče, zvyčajne vyrobené z kovu, ktoré sa používajú na presné zarovnanie častí stroja alebo na zabránenie pohybu medzi časťami. Sú k dispozícii v rôznych štandardoch a materiáloch, ako napríkladISO8734 alebo DIN6325 Paralelový pin,Din7979 SSaISO2338 alebo DIN7 Vytvrdené oceľové špendlíky. Každý typ má svoje vlastné charakteristiky a je navrhnutý pre konkrétne aplikácie.
Faktory ovplyvňujúce hmoždinové kolíky v prostredí s vysokou teplotou
Vlastnosti materiálu
Materiál hmoždinky je najdôležitejším faktorom pri zvažovaní používania vysokej teploty. Rôzne kovy majú rôzne body topenia, koeficienty tepelnej expanzie a oxidačnú rezistenciu.
-
Oceľové hmoždinky: Oceľ je bežným materiálom pre hmoždinové kolíky. Pravidelné oceľové kolíky hmoždinky však môžu čeliť výzvam v prostredí s vysokou teplotou. Pri zvýšených teplotách môže oceľ stratiť tvrdosť a pevnosť. Napríklad uhlíková oceľ začína výrazne strácať svoje mechanické vlastnosti pri teplotách nad 400 - 500 ° C. Tepelná expanzia ocele môže tiež spôsobiť rozmerové zmeny, čo môže viesť k nesprávnemu vyrovnaniu častí, ktoré drží pohromade.
-
Kolíky z nehrdzavejúcej ocele: Nerezová oceľ ponúka lepšiu odolnosť proti korózii v porovnaní s bežnou oceľou. Niektoré stupne z nehrdzavejúcej ocele, napríklad 316 a 304, vydržia relatívne vysoké teploty až do 800 - 900 ° C bez výraznej oxidácie. Podobne ako v prípade uhlíkovej ocele však zažívajú aj tepelnú expanziu. Okrem toho pri veľmi vysokých teplotách môže chróm v nehrdzavejúcej oceli reagovať s kyslíkom vo vzduchu a tvorí oxid chróm, ktorý môže ovplyvniť povrchové vlastnosti hmoždinky.
-
Zliatiny s vysokou teplotou: Zliatiny ako Inconel a Hastelloy sú špeciálne navrhnuté pre aplikácie s vysokou teplotou. Tieto zliatiny majú vysoké body topenia, vynikajúcu oxidačnú odolnosť a relatívne nízke koeficienty tepelnej expanzie. Napríklad Inconel 625 si môže zachovať svoju pevnosť a integritu pri teplotách do 1093 ° C. Potmene hmoždinky vyrobené z týchto zliatin s vysokou teplotou sú vhodnejšie pre prostredie extrémne vysokej teploty.
Tepelná expanzia
Tepelná expanzia je prírodný jav, keď sa materiály rozširujú pri zahrievaní. Rozdiel v tepelnej expanzii medzi hmoždinkou a časťami, ktoré spája, môže spôsobiť problémy. Ak sa hmoždinko rozširuje viac ako okolité časti, môže vytvárať nadmerné napätie, čo vedie k prasknutiu alebo deformácii častí. Naopak, ak sa kolík hmoždinky rozširuje menej, môže sa uvoľniť, čo má za následok nesprávne zarovnanie a zníženú spoločnú integritu.
Oxidácia a korózia
V prostrediach s vysokou teplotou, najmä v prítomnosti kyslíka, sú hmoždinové kolíky náchylné na oxidáciu. Oxidácia môže v priebehu času oslabiť kolík hmoždinky, čím sa zníži jeho pevnosť a spôsobuje degradáciu povrchu. Korózia sa môže vyskytnúť aj vtedy, ak sú v prostredí prítomné ďalšie reaktívne látky, ako sú zlúčeniny síry alebo chlóru.
Aplikácie hmoždiniek v prostredí s vysokou teplotou
-
Letecký priemysel: V lietadlách a iných leteckých komponentoch sa hmoždinky používajú na zarovnanie a zabezpečenie rôznych častí. Tieto komponenty často fungujú pri extrémne vysokých teplotách. V tomto odvetví sa bežne používajú kolíky s vysokou teplotou zliatiny, aby sa zabezpečila spoľahlivosť a bezpečnosť systémov.
-
Generovanie energie: V elektrárňach, či už ide o uhlie - vystrelené, vyhodené plyn alebo jadrová elektráreň, je veľa komponentov vystavených vysokým teplotám. Potmene hmoždinky sa používajú v turbínach, kotlach a iných zariadeniach. Výber hmoždinky kolíkov závisí od špecifických podmienok teploty a prostredia každej aplikácie.
-
Výroba skla: Proces výroby skla zahŕňa pece s vysokou teplotou. Na zarovnanie plesní a iných zariadení sa používajú kolíky hmoždiniek. Kolčeky z nehrdzavejúcej ocele alebo vysokej teploty sa často používajú na odolávanie vysokým teplotám a korozívnym prostredím vytvoreným roztaveným sklom.
Prípadové štúdie
Pozrime sa na skutočný príklad sveta. Spoločnosť v automobilovom priemysle používala pravidelné oceľové hmoždinky v komponente s vysokou teplotou. Motor pracoval pri teplotách okolo 600 - 700 ° C. V priebehu času začali kolíky hmoždinky strácať svoju tvrdosť a kvôli tepelnej expanzii sa uvoľnili. To viedlo k nesprávnemu zarovnaniu častí, čo spôsobilo problémy s výkonom motora. Po prepnutí na kolíky na vysokej teplote zliatiny sa problém vyriešil a motor fungoval hladko.
Riešenia na používanie hmoždiniek v prostredí s vysokou teplotou
- Výber materiálu: Ako už bolo spomenuté, výber správneho materiálu je rozhodujúci. Pre aplikácie s teplotami do 500 - 600 ° C môžu stačiť kolíky z nehrdzavejúcej ocele. Pri vyšších teplotách by sa mali brať do úvahy kolíky s vysokou teplotou zliatiny.
- Povlaky: Aplikácia ochranných povlakov na kolíky hmoždinky môže zvýšiť ich oxidáciu a odolnosť proti korózii. Napríklad keramické povlaky môžu poskytnúť bariéru medzi hmoždinkou a okolitým prostredím, čím sa zníži rýchlosť oxidácie.
- Úvahy o návrhu: Navrhovanie kĺbu na prispôsobenie tepelnej expanzie je nevyhnutné. To môže zahŕňať použitie voľných - montážnych hmoždiniek alebo začlenenia expanzných spojov do návrhu.
Záver
Záverom možno povedať, že hmoždinové kolíky sa môžu použiť v prostredí s vysokou teplotou, ale starostlivo sa zohľadňuje materiálu, tepelnou expanziou a oxidačnými/koróznymi faktormi. Zatiaľ čo pravidelné oceľové hmoždinové kolíky nemusia byť vhodné pre aplikácie s veľmi vysokou teplotou, zliatiny s vysokou teplotou a správne konštrukčné roztoky môžu v takýchto prostrediach spôsobiť spoľahlivé komponenty kolíkov.
Ak potrebujete kolíky hmoždiniek pre aplikácie s vysokou teplotou alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa našich produktov, neváhajte a kontaktujte nás kvôli obstarávaniu a ďalšej diskusii. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné piny hmoždinky, ktoré spĺňajú vaše konkrétne požiadavky.
Odkazy
- Príručka ASM, zväzok 2: Vlastnosti a výber: Nežedlé zliatiny a špeciálne - účelové materiály.
- „Vysoko teplotné materiály a ich aplikácie“ od RA Rapp.
- Technické dátové listy od výrobcov zliatin, ako sú Inco Alloys International a Haynes International.
