Ha a kötőelemek magas hőmérsékletnek vannak kitéve, számos komplikációval szembesülnek, amelyek befolyásolják a teljesítményüket. A magas hőmérsékleten tapasztalható egyik leggyakoribb probléma a rozsda. Ebben a cikkben megvitatjuk az ezekkel a kötőelemekkel kapcsolatos gyakori problémákat, valamint a megoldásukra vonatkozó anyagi ajánlásokat.
Rögzítőelemek speciális magas hőmérsékleti problémákhoz
Az alábbiakban felsorolunk néhány gyakori problémát, amelyek befolyásolják a rögzítőelemek teljesítményét magasabb hőmérsékleten:
Oxidáció: Ez a probléma magas hőmérsékleten jelentkezik. Oxigénben gazdag környezetben sok fém gyorsan oxidálódik és elkezd lebomlani. Ez a probléma elkerülhető, ha oxidációnak ellenálló ötvözetekből készült kötőelemeket választ, például:
V Ez az öregedhető ötvözet megőrzi szilárdságát és 1300°-ig ellenáll az oxidációnak
Az anyagszilárdság gyengülése: Magas hőmérsékleten gyengül az anyag szilárdsága. Ez a legtöbb anyagnál előfordul, de sok olyan anyag van, amely könnyen megtartja anyagszilárdságát magas hőmérsékleten is, például:
Nikkelötvözetek: Az Inconel ötvözetek, mint például az Inconel 625, 600 és 718 kiváló oxidációs ellenállással rendelkeznek. Ezek az ötvözetek a minőségtől függően megőrzik szilárdságukat magas hőmérsékleten, akár 2000 o F-ig.
Molibdén: Ez a tűzálló elem fémből készült, és nagy szakítószilárdsága, szívóssága és kiváló kopásállósága miatt értékelik. Ezért a molibdén kötőelemeket általánosan használják a katonai és védelmi ipari alkalmazások kötőelemeiben.
Párologtatás extrém magas hőmérsékleten: Manapság sok olyan anyagot talál, amelyet úgy terveztek, hogy ellenálljon a vákuumkemencékben rendkívül magas hőmérsékletnek. Sok közülük azonban ismert, hogy bizonyos hőmérsékleti korlátok hatására gyorsan oxidálódnak vagy elpárolognak. Ebben az esetben tűzálló elemekből készült rögzítőket használnak. Ennek az az oka, hogy a tűzálló fémek magas olvadáspontjukról és 2000 o F-os hőmérsékleten való szilárdságuk megőrzéséről ismertek. Íme néhány népszerű tűzálló anyag, amelyeket gyakran előnyben részesítenek rendkívül magas hőmérsékleten:
Tantál: Ez az egyik leggyakrabban használt tűzálló fém manapság. A tantál kötőelemeket kiváló korrózióállóságuk miatt értékelik, de előnyben részesítik tehetetlenségük vagy stabilitásuk miatt. Sok gyártó kétféle konfigurációban kínálja ezeket a kötőelemeket – tiszta tantál kötőelemeket és 2,5 százalékos volfrámot tartalmazó tantált.
Volfrám: Ennek a fémnek alacsony a hőtágulási együtthatója, magas az olvadáspontja, a legalacsonyabb a gőznyomása és a nagy szakítószilárdsága. Ezek a tulajdonságok ideálissá teszik a volfrám kötőelemeket vákuumkemencés alkalmazásokhoz.
Extrém magas hőmérsékletű alkalmazások: Mint látható, a fenti rögzítőanyagok mindegyike jól teljesít bizonyos hőmérsékleti tartományokon belül. A 4000oF-os felső hőmérsékleti határt azonban egyik sem bírja. Ezért a kerámia kötőelemek ideálisak az ilyen alkalmazásokhoz. Néhány népszerű anyag, amelyre érdemes odafigyelni:
Alumínium-oxid: Ez a kerámia rögzítőelemek gyakori típusa. Ez az anyag kiváló keménységéről, kopásállóságáról és elektromos szigetelő tulajdonságairól ismert.
Cirkónia: Az ittriummal stabilizált cirkónium-oxid tulajdonságairól - hőmérsékleti stabilitásról és anyagszilárdságról ismert. A cirkónium kötőelemek ideálisak az extra szilárdságot igénylő alkalmazásokhoz.