Warum ist es weniger wahrscheinlich, dass sich ein Streifen aus einer Yttrium--Molybdän-Legierung bei wiederholten thermischen Zyklen verformt?

Das Problem bei Hochtemperaturgeräten ist oft, dass sie nicht auf einmal auf die Temperatur aufheizen, sondern immer wieder ansteigen und abkühlen. In jedem Zyklus erfährt das Material eine Ausdehnung und Kontraktion. Im Laufe der Zeit neigt der reine Molybdänstreifen zu dauerhaften Verformungen oder sogar zu lokalen Ausbeulungen oder Rissen.

Das Problem ist Kriechen. Nachdem die Temperatur angestiegen ist, „fließt“ das Material unter der Einwirkung von Spannung; Die Korngrenzen beginnen zu verschieben und die Größe weicht ein wenig vom ursprünglichen Design ab. Die Leistung von reinem Molybdän ist in dieser Hinsicht durchschnittlich; Insbesondere wenn die Temperatur längere Zeit über 1200 Grad bleibt, wird die Kriechgeschwindigkeit erheblich beschleunigt.

Die Lösung für den Yttrium-{0}}Molybdän-Legierungsstreifen ist ganz einfach: Fügen Sie dem Molybdän eine Spurenmenge Yttrium hinzu, damit es gleichmäßig in Form feiner Yttriumoxidpartikel verteilt wird. Diese Partikel wirken wie unzählige winzige Nägel, die Korngrenzen und Versetzungen festhalten und es ihnen erschweren, sich bei hohen Temperaturen zu bewegen. Dadurch wird die Kriechfestigkeit des Materials deutlich erhöht und die Größenänderung ist selbst nach Dutzenden oder Hunderten von thermischen Zyklen geringer.

Sie können den Unterschied am tatsächlichen Ofen erkennen. Bei Verwendung von reinem Molybdän kann es sein, dass Wärmedämmschirme oder Trägerteile gleicher Spezifikation nach einem halben Betriebsjahr kalibriert werden müssen; Beim Ersatz durch Yttrium--Molybdän-Legierungsstreifen beträgt die Verformung nach der gleichen Zeit oft nur noch die Hälfte oder sogar weniger als beim ersteren. Bei Geräten, die eine präzise Kontrolle des Abstands oder der Position erfordern, steht diese Stabilität in direktem Zusammenhang mit fertigen Produkten und Stillständen.

Natürlich sind die Menge des zugesetzten Yttriums, die Partikelgröße und die Verteilung entscheidend. Überschuss oder Agglomeration schwächen die Wirkung ab, daher muss der Zubereitungsprozess streng kontrolliert werden. Aber solange die Kontrolle vorhanden ist, kann sich der Streifen aus einer Yttrium--Molybdän-Legierung bei wiederholten Temperaturschocks tatsächlich von „brauchbar“ in „lang{3}}haltbar verwandeln.

Wenn Ihre Anlage häufig zwischen hoher Temperatur und Raumtemperatur wechselt oder hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Komponenten gestellt werden, sollten Sie die Materialauswahl unter dem Gesichtspunkt der Kriechfestigkeit noch einmal unter die Lupe nehmen. Durch die Information des technischen Teams über die tatsächliche Betriebstemperatur, den Zyklus und die Lastbedingungen kann in der Regel schnell festgestellt werden, ob der Yttrium--Molybdän-Legierungsstreifen einen Versuch wert ist.