Wenn Verbindungselemente hohen Temperaturen ausgesetzt werden, sind sie mit mehreren Komplikationen konfrontiert, die ihre Leistung beeinträchtigen. Eines der häufigsten Probleme bei hohen Temperaturen ist Rost. In diesem Artikel werden wir einige der häufigsten Probleme mit diesen Befestigungselementen besprechen, zusammen mit Materialempfehlungen, um sie zu beheben.
Verbindungselemente für spezielle Hochtemperaturbelange
Im Folgenden sind einige häufige Probleme aufgeführt, die die Leistung von Befestigungselementen bei erhöhten Temperaturen beeinträchtigen:
Oxidation: Dieses Problem tritt bei hohen Temperaturen auf. In einer sauerstoffreichen Umgebung oxidieren viele Metalle schnell und beginnen zu zerfallen. Dieses Problem kann vermieden werden, indem Befestigungselemente aus oxidationsbeständigen Legierungen gewählt werden, wie z. B.:
A-286: Dies ist eine aushärtbare Eisen-Nickel-Chrom-Legierung, die wegen ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften geschätzt wird. Diese aushärtbare Legierung behält ihre Festigkeit und widersteht Oxidation bis zu 1300 o
Schwächung der Materialfestigkeit: Die Materialfestigkeit lässt bei hohen Temperaturen nach. Dies geschieht bei den meisten Materialien, aber es gibt viele Materialien, die ihre Materialfestigkeit bei erhöhten Temperaturen leicht beibehalten, wie zum Beispiel:
Nickellegierungen: Inconel-Legierungen wie Inconel 625, 600 und 718 haben eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit. Diese Legierungen können je nach Sorte ihre Festigkeit bei hohen Temperaturen bis zu 2000 o F beibehalten.
Molybdän: Dieses feuerfeste Element ist metallisch und wird wegen seiner hohen Zugfestigkeit, Zähigkeit und hervorragenden Verschleißfestigkeit geschätzt. Daher werden Befestigungselemente aus Molybdän üblicherweise in Befestigungselementen für Anwendungen in der Militär- und Verteidigungsindustrie verwendet.
Verdampfung bei extrem hohen Temperaturen: Heutzutage finden Sie viele Materialien, die dafür ausgelegt sind, extrem hohen Temperaturen in Vakuumöfen standzuhalten. Es ist jedoch bekannt, dass viele von ihnen nach bestimmten Temperaturbeschränkungen schnell oxidieren oder verdampfen. In diesem Fall werden Befestigungselemente aus feuerfesten Elementen verwendet. Dies liegt daran, dass feuerfeste Metalle für ihre hohen Schmelzpunkte und ihre Fähigkeit bekannt sind, ihre Festigkeit bei Temperaturen von bis zu 2000 o F beizubehalten. Hier sind einige beliebte feuerfeste Materialien, die häufig für extrem hohe Temperaturen bevorzugt werden:
Tantal: Dies ist heute eines der am häufigsten verwendeten Refraktärmetalle. Tantal-Befestigungselemente werden wegen ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit geschätzt, werden jedoch wegen ihrer Trägheit oder Stabilität bevorzugt. Viele Hersteller bieten diese Befestigungselemente in zwei Konfigurationen an – Befestigungselemente aus reinem Tantal und Tantal mit 2,5 % Wolfram.
Wolfram: Dieses Metall hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, einen hohen Schmelzpunkt, den niedrigsten Dampfdruck und eine hohe Zugfestigkeit. Diese Eigenschaften machen Befestigungselemente aus Wolfram ideal für Anwendungen im Vakuumofen.
Anwendungen bei extrem hohen Temperaturen: Wie Sie sehen können, funktionieren alle oben genannten Materialien für Befestigungselemente in bestimmten Temperaturbereichen gut. Keiner von ihnen kann jedoch der oberen Temperaturgrenze von 4000oF standhalten. Daher gelten keramische Befestigungselemente als ideal für solche Anwendungen. Einige beliebte Materialien, die Sie in Betracht ziehen sollten, sind:
Aluminiumoxid: Dies ist eine übliche Art von keramischen Befestigungselementen. Dieses Material ist bekannt für seine hervorragende Härte, Verschleißfestigkeit und elektrischen Isoliereigenschaften.
Zirkonoxid: Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid ist bekannt für seine Eigenschaften - Temperaturstabilität und Materialfestigkeit. Verbindungselemente aus Zirkonoxid sind ideal für Anwendungen, die zusätzliche Festigkeit erfordern.