อุปกรณ์เสริมวาล์วเหล็กหล่อสีเทาทำงานได้อย่างไรในระบบที่มีประสบการณ์การขี่จักรยานหรือการขยายตัวด้วยความร้อนเป็นประจำ?

เหล็กหล่อสีเทา จัดแสดงการนำความร้อนที่ดีซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายเทความร้อนได้ค่อนข้างดีช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปในระบบอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตามค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของมันสูงกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุเช่นเหล็กหรืออลูมิเนียมซึ่งหมายความว่าจะขยายและหดตัวมากขึ้นด้วยความผันผวนของอุณหภูมิ ในระบบที่ผ่านการปั่นจักรยานความร้อนบ่อย ๆ เช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนวาล์วไอน้ำหรือท่อของเหลวร้อนการขยายตัวและการหดตัวนี้สามารถแนะนำความเครียดจากความร้อน หากความเครียดเหล่านี้ไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้องพวกเขาอาจนำไปสู่ปัญหาต่าง ๆ เช่นการเสียรูปหรือการบิดเบือนของอุปกรณ์เสริมวาล์ว ในบางกรณีพื้นผิวการปิดผนึกอาจถูกบุกรุกส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของตราประทับและนำไปสู่การรั่วไหลหรือความไร้ประสิทธิภาพในการปฏิบัติงาน เมื่อเวลาผ่านไปการขยายตัวและการหดตัวซ้ำ ๆ นี้สามารถทำให้วัสดุลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการไล่ระดับสีความร้อนภายในวาล์วทำให้เกิดการให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอ

หนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดสำหรับเหล็กหล่อสีเทาในระบบที่มีการปั่นจักรยานความร้อนเป็นประจำคือความเปราะบางซึ่งมีอยู่เนื่องจากการปรากฏตัวของสะเก็ดกราไฟท์ภายในวัสดุ ในขณะที่กราไฟท์ช่วยด้วยความสามารถในการกลึงและการทำให้หมาด ๆ แต่ก็ยังทำให้ความต้านทานของวัสดุลดลงต่อการแพร่กระจายของการแตกโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความเครียดจากความร้อน ความเหนื่อยล้าจากความร้อนสามารถพัฒนาได้เมื่อวัสดุขยายตัวและสัญญาภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกันนำไปสู่การเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่มีความเครียดสูงเช่นร่างกายวาล์วพื้นที่หน้าแปลนหรือข้อต่อ microcracks เหล่านี้สามารถโดดเด่นมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและในที่สุดก็นำไปสู่ความล้มเหลวของหายนะหากไม่ได้รับการแก้ไขก่อน

การปรับเปลี่ยนการออกแบบสามารถลดผลข้างเคียงของการขี่จักรยานความร้อนอย่างมีนัยสำคัญต่ออุปกรณ์เสริมวาล์วเหล็กหล่อสีเทา ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนผ่านความหนาของผนังอย่างค่อยเป็นค่อยไประหว่างส่วนที่หนาและบางสามารถลดความเข้มข้นของความเครียดซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยของการเริ่มต้นการแตก นอกจากนี้การออกแบบที่รวมความหนาของผนังที่สม่ำเสมอสามารถป้องกันการบิดเบือนความร้อนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนาอย่างฉับพลันอาจนำไปสู่การขยายตัวหรือการหดตัวที่ไม่เท่ากันในระหว่างการทำความร้อนและการระบายความร้อน นอกจากนี้เทคนิคการผลิตบางอย่างเช่นการรักษาความร้อน (เช่นการแบ่งเบาหรือการหลอม) สามารถปรับปรุงความทนทานและความต้านทานต่อการขี่จักรยานด้วยความร้อน การรักษาเหล่านี้เปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อทำให้มันเปราะน้อยและทนต่อความเครียดที่เกิดจากความผันผวนทางความร้อน

การปั่นจักรยานด้วยความร้อนซ้ำ ๆ สามารถนำไปสู่การสึกหรอและการเสื่อมสภาพของวัสดุในอุปกรณ์เสริมวาล์วโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่สัมผัสกับส่วนประกอบอื่น ๆ อย่างต่อเนื่องเช่นที่นั่งวาล์วหรือพื้นผิวการปิดผนึก เมื่อเหล็กหล่อสีเทาผ่านการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวพื้นผิวของมันสามารถสัมผัสกับการแตกร้าวด้วยกล้องจุลทรรศน์และการเสียดสีเนื่องจากแรงเสียดทานซ้ำระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว สิ่งนี้สามารถลดประสิทธิภาพการปิดผนึกของที่นั่งวาล์วหรือเพิ่มอัตราการสึกหรอของส่วนประกอบเช่นแกนหมุนและ bonnets ซึ่งนำไปสู่ความต้องการการบำรุงรักษาที่สูงขึ้นและการลดอายุการใช้งานของวาล์ว เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้การรักษาพื้นผิวเช่นการชุบแข็งหรือการเคลือบ (เช่นการเคลือบเซรามิกการชุบนิกเกิลหรือการเคลือบอีพ็อกซี่) สามารถใช้เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวที่สำคัญที่สัมผัสกับการขี่จักรยานความร้อน

เหล็กหล่อสีเทาเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่ผันผวนอาจมีความเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชัน (การก่อสนิม) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับของเหลวความร้อนสูงไอน้ำหรือสารเคมีก้าวร้าว การปั่นจักรยานด้วยความร้อนซ้ำ ๆ สามารถเร่งการเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุปกรณ์เสริมวาล์วสัมผัสกับสภาวะที่ชื้นหรือกัดกร่อน เมื่อเวลาผ่านไปสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเสื่อมสภาพของวัสดุซึ่งมีผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการทำงาน วาล์วเหล็กหล่อสีเทาภายใต้ไอน้ำอุณหภูมิสูงหรือก๊าซไอเสียอาจประสบกับการย่อยสลายที่เกิดจากออกซิเดชันซึ่งชั้นพื้นผิวของโลหะกลายเป็นเปราะและขุยทำให้คุณสมบัติเชิงกลลดลงและความล้มเหลวก่อนวัยอันควร เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอุปกรณ์เสริมวาล์วอาจเคลือบหรือบำบัดด้วยวัสดุเช่นโครเมี่ยมนิกเกิลหรือเซรามิกเพื่อป้องกันพื้นผิวจากการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนภายใต้สภาวะการปั่นจักรยานความร้อน