Mechaninio stiprumo palyginimas (Si3N4, Al2TiO₅, NSiC medžiagos): tinkamos keramikos kūrimas LPDC įtempimo zonoms
Aukšto{0}} ir žemo slėgio{1}} aliuminio liejyklose komponentų išlikimas labai priklauso nuo to, kaip medžiagos atlaiko mechaninę apkrovą aukštesnėje temperatūroje. Nors ne-drėkinančios savybės ir cheminis inertiškumas yra būtini norint išlaikyti lydalo grynumą, mechaninis vientisumas išlieka pagrindine apsauga nuo katastrofiško komponento lūžimo. Metalurgijos patikimumo analizės tai rodomechaninis įtempis, valdymo smūgis ir ciklinis slėgio nuovargis sudaro daugiau nei 30 % ankstyvų keraminių komponentų gedimų.automatizuotose liejimo linijose.
Liejyklų inžinieriai ir gamyklų pirkimų direktoriai, vertindami konstrukcinę keramiką, paprastai sutelkia dėmesį į tris pramonės-standartines medžiagas:Silicio nitridas (Si3N4), Aliuminio titanatas (Al2TiO₅), irNitridu sujungtas silicio karbidas (NSiC). GriežtasMechaninio stiprumo palyginimas (Si3N4, Al2TiO5, NSiC medžiagos)atskleidžia, kaip stiprumas lenkimui, atsparumas lūžiams ir atsparumas gniuždymui lemia, kur ir kaip šios medžiagos turėtų būti naudojamosžemo slėgio liejimas(LPDC) ląstelė.
Struktūrinių įtempių triada LPDC operacijose
Aktyvioje LPDC krosnyje yra lydalo{0}}transportavimo komponentai, tokie kaipliejimo stiebo vamzdisištverti tris vienu metu veikiančias mechanines jėgas:
- Ciklinė pneumatinė apkrova:Pasikartojantis slėgis (0,2–1,5 baro) stumia skystą metalą į viršų, taikydamas nuolatinį lanko įtempį ir vidinę tempimo įtempimą į vamzdžio sieneles.
- Flanšo suspaudimo ir lenkimo momentai:Komponento tvirtinimas prie krosnies dangčio arba štampavimo pagrindo sukuria stiprų vietinį mechaninį suspaudimo įtempį. Netolygus varžtų tvirtinimas arba terminio plėtimosi neatitikimas sukuria lenkimo apkrovas, kurios lengvai sulaužo trapius ugniai atsparius elementus.
- Hidrodinaminė erozija ir šlako valymo poveikis:Dideliu-greičiu lydalo patekimas sukelia sienos šlyties įtempį, o kasdieninis apnašų valymas sukelia fizinį įrankių ir techninės priežiūros personalo poveikį.
Kiekybinė mechaninių savybių matrica
Toliau pateiktame našumo suskirstymu apibūdinama mechaninė silicio nitrido, aliuminio titanato ir nitridu sujungto silicio karbido metrika esant aplinkos ir eksploatacinei liejyklos temperatūrai:
| Mechaninis parametras | Silicio nitridas (Si3N4) | Aliuminio titanatas (Al2TiO₅) | Nitridu sujungtas SiC (NSiC) | Liejyklos inžinerinis poveikis |
|---|---|---|---|---|
| Kambario temp. Lenkimo stiprumas (MPa) | 600 – 850 | 30 – 50 | 160 – 200 | Si₃N₄ atsparus dideliems mechaniniams smūgiams montavimo ir tvarkymo metu. |
| Aukšta{0}}temp. Lankstumo stiprumas (esant 1000 laipsnių) | 500 – 650 MPa | 25 – 40 MPa | 140 – 180 MPa | Si₃N4 ir NSiC išlaiko konstrukcijos tvirtumą be šliaužimo ar terminio minkštėjimo. |
| Atsparumas lūžiams ($K_{IC}, \\text{MPa}\\cdot\\text{m}^{1/2}$) | 6.0 – 8.5 | 1.0 – 1.8 | 2.8 – 3.5 | Didelis atsparumas lūžiams Si₃N₄ neleidžia mikro-įtrūkimams plisti į lūžius. |
| Gniuždymo stipris (MPa) | > 2000 | 200 – 350 | 600 – 800 | Atlaiko didelius flanšo suspaudimo momentus be ratlankio įskilimo. |
| Moso kietumas | 9.0 – 9.2 | 5.5 – 6.5 | > 9.0 | Si₃N₄ ir NSiC atsparūs erozijai prie vartų įėjimo ir didelio{0}}greičio lydymosi zonose. |
Nors analiuminio titanato keramikaužtikrina puikią šilumos izoliaciją (apie 1,5{4}}-2,0 W/m K) dėl mikroįtrūkusios kristalinės struktūros, dėl mažesnio stiprumo lenkimo (30–50 MPa), todėl jis yra jautrus fiziniam poveikiui ir per dideliam suspaudimo momentui. Didelio įtempimo atveju, kai reikia maksimaliai išlaikyti slėgį, monolitinissilicio nitrido stovo vamzdisužtikrina aukščiausią galimą mechaninės saugos koeficientą. Norėdami giliau įvertinti cheminę kinetiką ir terminio šoko dinamiką, peržiūrėkite mūsų išsamią informacijąAliuminio liejimo stovų vamzdžių medžiagų analizė.
Inžinerinių programų suskirstymas: medžiagos suderinimas su streso zona
1. Didelio{1}}tvirtumo zonos: monolitinis silicio nitridas (Si₃N₄)
Pailginta, susipynusi Si3N4 grūdelių struktūra suteikia įtrūkimo{2}}įlinkio mechanizmą, panašų į kompozicines medžiagas. Tai suteikiasi3n4 keramikapramonėje pirmaujantis atsparumas lūžiams ir atsparumas lenkimui, viršijantis 600 MPa. Tai yra optimalus inžinerinis pasirinkimas:
- Aukštas{0}}slėgis ir greitas{1}}ciklassilicio nitrido stovo vamzdisįrengimai automatizuotose ratų liejyklose.
- Įtaisyti degazavimo rotoriai ir velenai, kurie išlydyto aliuminio voniose patiria didelį sukimo ir sukimosi įtempį.
- Plonas{0}}sienos, didelio-šilumos perdavimo spinduliavimo degiklio apvalkalai, veikiami vidinių šiluminių gradientų.
2. Šiluminio smūgio ir aukštos{1}}izoliacijos zonos: aliuminio titanatas (Al₂TiO₅)
Aliuminio titanatas priklauso nuo kontroliuojamo mikrokrekingo, kad būtų pasiektas beveik -nulis šiluminis plėtimasis, o tai leidžia sugerti intensyvius šiluminius smūgius. Tačiau, kadangi jo mechaninis stiprumas yra nedidelis, jis turi būti apsaugotas nuo mechaninio poveikio ir per didelio varžtų slėgio. Geriausiai tinka:
- Mažo-įtempimo dozavimo krosnies vamzdžiai ir švelnios perkėlimo skalbyklės.
- Spyruoklinės įvorės ir vartų įvorės, kuriose ne{0}}drėkstanti šilumos izoliacija yra svarbesnė už konstrukcijos tvirtumą.
3. Didelio-dėvėjimosi ir didelės- masto struktūrinės zonos: nitridu sujungtas SiC (NSiC)
NSiC sujungia išskirtinį silicio karbido grūdelių kietumą su cheminiu reakcijos -sujungimo silicio nitrido matricos stabilumu. Su lenkimo stipriu apie 160–200 MPa ir išskirtiniu atsparumu dilimui, NSiC puikiai tinka sunkioms, didelėms{4}}kiūrėms, pvz.:
- Stiprūs{0}}krosnių apmušalai, panardinamojo šildytuvo apsauginiai vamzdeliai ir čiaupo{1}}blokai.
- Didelis{0}}skersmuokeraminis stovo vamzdissistemos mažo{0}}užspaudimo, didelio-tūrio antrinio aliuminio perdirbimo operacijose.
Mechaninio lauko etalonas (EEAT duomenys):Lyginamieji automatizuotų liejimo elementų gedimų įrašai patvirtina, kad perėjus nuo aliuminio titanato prie reakcinio -surišto silicio nitrido didelės-pakylos padėties, mechaninių lūžimų dažnis sumažėja 85 %, todėl vidutinė stiebo eksploatavimo trukmė pailgėja nuo 3–6 mėnesių iki daugiau nei 24 mėn.
Papildoma komponentų apsauga visoje lydymosi linijoje
Tampriai išlydyto metalo perdavimo sistemai reikia suderinti kiekvieno komponento mechanines ir šilumines galimybes visoje krosnyje:
- Termoporos apvalkalo apsauga:Šiluminių jutiklių uždarymas dujų-sandarumutermoporos apsauginis vamzdisarbatermoporos apvalkalo vamzdisapsaugo nuo lydinio atakos ir apsaugo nuo fizinio lenkimo nuo konvekcinių metalo srovių.
- Tiksliai apdirbtos spyruoklinės įvorės:Naudojamas tikslumo{0}}toleravimastechninė keramikaįvorės ties štampo įvadu užtikrina tolygų apkrovos perdavimą be atskilimo automatinio dalių ištraukimo metu.
Shandong Anda Industrial: pažangūs struktūriniai keramikos sprendimai
AtShandong Anda Industrial Co., Ltd., kuriame didelio{0}}našumo konstrukcinę keramiką, skirtą sudėtingiems spalvotųjų metalų liejimo darbams-. Remdamiesi 15 metų tarptautinio verslo įmonių eksporto patirtimi ir savo modernioje 10 000 ㎡ gamykloje Zibo mieste, Šandongo provincijoje, -pirmiausiame Kinijos pramoninės techninės keramikos centre-tiekiame mechaninius komponentus, sukurtus taip, kad atlaikytų nuolatinį šiluminį ir mechaninį įtempimą.
Mūsų struktūrinės keramikos asortimentas yra didelio{0}}tankiosilicio nitrido stovų vamzdžiai, pritaikytaskeraminis stovo vamzdismazgai, nitridu sujungto silicio karbido (NSiC) konstrukcinės formos ir šiluminiams smūgiams{0}}atsparūs termoporos apsauginiai apvalkalai. Palaikomi mūsų 6 pagrindinių techninių inžinierių komandos, prižiūrime kiekvieną gamybos etapą-nuo neapdorotų miltelių sintezės iki tikslaus deimantų šlifavimo,-kad mūsų komponentai atitiktų griežtus 1 pakopos automobilių ir pramoninių liejyklų mechaninius standartus visame pasaulyje.
Reikia pagalbos pasirenkant optimalią medžiagą jūsų liejyklos įtempių profiliui?Susisiekite su mūsų inžinierių pardavimų komanda šiandien, kad pasidalintumėte savo veikimo parametrais, pateiktumėte CAD brėžinius ir gautumėte konkurencingą apimties kainą.
