Tasarımı ve kullanımında Vane Motors , malzeme seçiminin aşınma direnci ve yüksek sıcaklık direnci üzerinde önemli bir etkisi vardır. Vane motorlarının, bıçakların ve rotorların temel bileşenleri büyük mekanik stres ve sürtünmeye tabi olduğundan, malzemelerinin kalitesi motorun servis ömrünü ve çalışma performansını doğrudan belirler.
Aşınma direnci, Vane motorlarının, özellikle yüksek yük ve yüksek hızlı çalışma altında, uzun süreli kullanımda yüksek verimliliği korumak için önemli bir performans göstergesidir. Malzemenin sertliği, yüzey pürüzlülüğü ve sürtünme direnci, motorun aşınma direncini etkileyecektir. Yaygın malzemelerin aşınma direnci üzerindeki etkileri aşağıdaki gibidir:
Yüksek karbonlu çelik veya alaşım çelik yüksek sertliğe ve mukavemete sahiptir, büyük mekanik yüklere dayanabilir ve sürtünme hasarına direnebilir. Bu malzemeler, özellikle yüksek hızlarda çalışırken, aşınmayı etkili bir şekilde azaltabilen yüksek yüklerin altında iyi performans gösterir.
Yüksek sertliğe rağmen, hala kırılganlığını artırabilecek yüksek sıcaklık ortamından etkilenir, bu nedenle düşük sıcaklıklarda veya bir soğutma sisteminde kullanılması gerekir.
Paslanmaz çelik sadece iyi sertliğe sahiptir, aynı zamanda mükemmel korozyon direncine ve aşınma direncine sahiptir ve nemli ve yüksek aşındırıcı ortamlarda kullanıma uygundur.
Sertliği genellikle yüksek karbon çeliğinden daha düşüktür ve aşınma direnci nispeten zayıftır, ancak alaşım bileşimini optimize ederek (molibden ve nikel gibi elementler eklemek gibi) aşınma direnci geliştirilebilir.
Tungsten alaşımı çok yüksek sertliğe ve aşınma direncine sahiptir ve özellikle yüksek sıcaklık, yüksek yük ve yüksek hızda aşırı koşullar altında çalışmak için uygundur.
İşlenmesi pahalı ve zordur, bu nedenle yalnızca daha yüksek performans gerektiren bazı uygulamalarda seçilir.
Seramik malzemeler çok yüksek sertliğe, iyi aşınma direncine ve korozyon direncine sahiptir ve özellikle büyük sürtünme kayıpları olan ortamlarda kullanım için uygundur.
Seramikler nispeten kırılgandır ve aşırı etki altında kolayca kırılır, bu nedenle genellikle sadece düşük darbe yükleri altındaki uygulamalarda kullanılırlar.
Politetrafloroetilen (PTFE) veya karbon fiber kompozitler gibi bazı yüksek performanslı polimerler ve kompozitler iyi aşınma direncine ve yağlama özelliklerine sahiptir. Sürtünme yüzeyleri arasındaki aşınma ve enerji kaybını etkili bir şekilde azaltabilirler.
Bu malzemeler genellikle sertlik bakımından düşüktür ve düşük yük senaryolarında kullanım için uygundur. Azal mekanik şoklara dayanamazlar.
Yüksek sıcaklık direnci, Vane Motors'un yüksek sıcaklık ortamlarında, özellikle yüksek yük ve uzun süreli operasyon altında stabil bir şekilde çalışıp çalışamayacağı önemli bir faktördür. Farklı malzemelerin yüksek sıcaklık direnci aşağıdaki gibidir:
Alaşım çeliğine eklenen elemanlar (krom, molibden, nikel vb.) Yüksek sıcaklık direncini etkili bir şekilde geliştirebilir. Orta ve yüksek sıcaklık ortamlarında kullanım için uygundur ve belirli bir sıcaklık aralığında sertlik ve gücü koruyabilir.
Alaşım çeliği yüksek sıcaklık direncine sahip olmasına rağmen, 300 ° C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık ortamlarında yumuşayarak performans bozulmasına neden olabilir.
Paslanmaz çelikte yüksek alaşım bileşimi, özellikle ortam sıcaklığı yüksek olduğunda, paslanmaz çelik yüksek stabiliteyi koruyabilir ve oksidasyona eğilimli değildir.
Paslanmaz çeliğin yüksek sıcaklık direnci genellikle yüksek sıcaklık alaşımlarınınki kadar iyi değildir ve uzun süreli yüksek sıcaklık altında, malzemenin oksidasyonuna veya tane kabalanmasına neden olabilir, böylece mekanik özellikleri etkileyebilir.
Yüksek sıcaklık alaşımları (nikel bazlı alaşımlar, kobalt bazlı alaşımlar, vb.) Son derece güçlü yüksek sıcaklık direncine sahiptir ve 1000 ° C'nin üzerindeki ortamlarda çalışabilir. Son derece yüksek sıcaklık ortamlarında kullanım için uygundur ve sertliğini, mukavemetini ve korozyon direncini koruyabilir.
Yüksek sıcaklık alaşımları çok pahalı ve işlenmesi zordur ve genellikle sadece özel endüstrilerde veya üst düzey uygulamalarda kullanılır.
Seramik malzemeler yüksek sıcaklıklara çok dirençlidir ve aşırı yüksek sıcaklık ortamlarında yumuşatılmadan veya deforme olmadan son derece yüksek sıcaklıklara (örneğin, 1000 ° C'nin üzerinde) dayanabilir.
Seramik malzemeler kırılgandır ve darbe veya şiddetli titreşim için uygun değildir, bu nedenle uygulama aralıkları nispeten dardır ve genellikle sadece yüksek hassasiyetli, düşük etkili uygulamalarda kullanılırlar.
Bazı yüksek sıcaklık dirençli polimerler (poliimid, PTFE, vb.) Yüksek sıcaklık ortamlarında belirli bir esneklik ve aşınma direncini koruyabilir. Kompozit malzemeler, farklı bileşenleri birleştirerek belirli yüksek sıcaklıklarda iyi çalışma performansı sağlayabilir.
Çoğu polimer, yaklaşık 250 ° C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık ortamlarında termal bozulmaya maruz kalacaktır, bu nedenle aşırı yüksek sıcaklık koşulları için uygun değildirler.
Vane Motors'un malzeme seçimi, motorun farklı çalışma koşullarında iyi performans ve uzun süreli kararlı çalışmayı sürdürebilmesini sağlamak için kullanım ortamının sıcaklığı, yük, aşındırma ve beklenen ömrü gibi faktörleri kapsamlı bir şekilde dikkate almalıdır.
