Arruelas de latão de grande diâmetro

O processo de fabricação de arruelas de latão de grande diâmetro é baseado em requisitos de precisão dimensional e geralmente utiliza estampagem de tiras ou torneamento de barras. Para especificações com diâmetro externo inferior a 150 mm, a estampagem de precisão em alta-velocidade pode garantir a qualidade da borda e uma taxa de utilização de material superior a 85%, enquanto as juntas com diâmetro externo superior a 200 mm são processadas por torneamento CNC. Embora a taxa de utilização do material seja reduzida para cerca de 60%, maior consistência dimensional e acabamento superficial podem ser obtidos. De acordo com o teste de dureza Rockwell ASTM E18, a dureza da borda de estampagem pode atingir HRB 75 a 82 devido ao endurecimento por trabalho a frio, que é cerca de 12% maior que o HRB 68 a 72 na área central. Esse gradiente de dureza permite que a área da borda tenha maior resistência à intrusão quando uma gaxeta de grande-diâmetro é submetida a cargas irregulares, evitando efetivamente que a borda da cabeça do parafuso seja embutida na superfície da gaxeta e causando relaxamento da pré-carga.

Em aplicações-de alta temperatura, as propriedades mecânicas das juntas de latão diminuem gradualmente à medida que a temperatura aumenta, mas a diferença nas características de expansão térmica entre elas e os flanges de aço adjacentes precisa ser considerada no projeto. De acordo com o método de medição do coeficiente de expansão térmica ASTM E228, o coeficiente de expansão linear médio do latão C27000 na faixa de 20 a 200 graus Celsius é de 20,4 mícrons por metro por Kelvin, enquanto o aço carbono comum é de apenas 11,7 mícrons por metro por Kelvin. Quando a temperatura operacional aumenta da temperatura ambiente para 150 graus Celsius, a expansão radial de uma arruela de latão com diâmetro externo de 100 milímetros é de aproximadamente 0,26 milímetros. Essa expansão pode compensar parcialmente a perda da força de pré{13}}aperto causada pelo alongamento térmico do parafuso.

De acordo com o teste de compressão em alta temperatura ASTM E9, após aplicar uma tensão de compressão de 200 MPa e manter a carga por 100 horas a 200 graus Celsius, a deformação por fluência da gaxeta é de aproximadamente 0,2%, que é muito menor que 0,6% do cobre puro industrial na mesma temperatura, indicando que o latão tem melhor resistência à fluência. Portanto, arruelas de latão de grande-diâmetro podem coordenar e manter a pressão de vedação através de sua própria deformação térmica em situações de temperaturas alternadas, como flanges de tubos de vapor e interfaces de bombas de óleo quente. Ao mesmo tempo, sua baixa condutividade térmica é de cerca de 110 watts por metro por Kelvin medida de acordo com o método de flash a laser ASTM E1461, o que pode reduzir moderadamente a condução de calor do parafuso e proteger o par de fios do envelhecimento térmico excessivo.

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