وتشكل المثبِّطات، باعتبارها عناصر وصل رئيسية في المعدات الميكانيكية والهياكل، عنصرا أساسيا لاستقرار الأداء من أجل التشغيل السليم للمعدات وأمنها. وتكتسي مقاومة التكثيف للتطويل أهمية خاصة، ولا سيما في درجات الحرارة المرتفعة. ويشير أداء المتشددين المقاوم للسلخ إلى قدرتهم على مقاومة التشوهات اللدائنية في درجات الحرارة العالية. وفي البيئات العالية الحرارة، تتأثر عوامل مثل التمدد الحراري، والإرهاق الحراري، والتآكل الحراري، مما يؤدي إلى انخفاض في مقاومتها للسلخ، مما يؤثر على سلامة واستقرار المعدات برمتها. ومن ثم، فإن من المهم إجراء دراسة عن قدرة العناصر الصلبة على مقاومة للتطويل في البيئات العالية الحرارة.
وترتبط أداء العناصر المتينة المقاومة للسلخ ارتباطاً وثيقاً بالمواد والهياكل وعمليات التصنيع. فالقوة الانكسارية هي البارامترات الهامة التي تعكس قدرة المواد على التشوه اللدائني في الشحنات الصامتة، بينما يشير التعب الحراري إلى التشقق التعب في المواد نتيجة للحمل الحراري الدائري. وفي درجات الحرارة العالية، يتأثر أداء الصلدات المقاوم للسلخ إلى حد كبير بالتضخم الحراري، التعب الحراري، والتآكل الحراري.
تستخدم هذه التجربة مواد نموذجية من المواد المثلجة، بما في ذلك الصلب المنخفض الكربون والفولاذ المتوسط والفولاذ العالي الكربون. وتتسم هذه المواد بدرجة عالية من القوة والاستقرار في البيئات العالية الحرارة، وتستجيب لمتطلبات الاختبار. المعدات المختبرية بما في ذلك طائرات التجربية العظيم Gao Wenlu، تحاكى درجات الحرارة المحيطة المرتفعة، مائة ℃ في الجو المحيط حراري طويل الأجل لظروف التعرض وإجراء التجارب.
وقبل بدء التجربة، تم تحليل جميع العينات الكيميائية، ومراقبة أنسجة الذهب، واختبارات الاختراق لضمان الاتساق في أداء المواد. وبعد ذلك، ضع العينة في Gao Wenlu بمعدل 10 ℃/مين في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة إلى سلفا الاحترار، والحفاظ على فترة زمنية معينة، التناظري تربيطها تعريض عملية في الساخنة في المستخدمة فعلا. وخلال العملية التجريبية، تم اختبار العيّنات عن طريق آلة الاختبار المتعددة القوى لاختبار الإجهاد التمدد وضغط، وتسجيل منحنيات الإجهاد عند درجات حرارة مختلفة، ومراقبة تشوه العيّنات. وفي الوقت نفسه، ومن أجل محاكاة ظروف الحمولات المستخدمة في الممارسة العملية، يلزم أيضا إجراء دورة حرارية للعينات أثناء العملية التجريبية لمحاكاة عمليات التعب الحراري في درجات حرارة مختلفة.
وقد نتج من تجميع وتحليل البيانات التجريبية ما يلي:
وفي درجات الحرارة العالية، فإن الفولاذ المنخفض الكربون مقاوم للسلخ على أفضل وجه، في حين أن الفولاذ المتوسط والفولاذ العالي الكربون أقل مقاومة للسلخ. والسبب في ذلك هو أن الفولاذ المنخفض الكربون ذي البنية البلورية بسيطة نسبيا ومترابط ضعيف بين الذرات، وبالتالي لا يمكن أن يزحف تحت درجات الحرارة المرتفعة. ومع ذلك، فإن الهيكل البلوري لصلب الكربون المتوسط والفولاذ المرتفع الكربون معقد ومترابط قوي بين الذرات، مما يجعله عرضة للتنقل عند درجات الحرارة المرتفعة.
ومع ارتفاع درجة الحرارة، تتناقص تدريجيا قوة الاستسلام ومقاومة الشد بالنسبة لجميع المواد. والسبب في ذلك هو أن حرارة الحرارة المرتفعة تؤدي إلى انخفاض الضغط داخل المادة، مما يقلل من شدة استسلامها ومقاومة السحب.
وفي نفس درجة الحرارة، فإن المواد المعالجة بالإرهاق الحراري تتميز بمقاومة للسلخ أفضل من المواد غير المعالجة. وقد يعزى ذلك إلى أن المعالجة بالإجهاد الحراري تزيد من الإجهاد الداخلي للمواد وبالتالي تزيد من مقاومتها للتسلل.
وتدرس هذه التجربة أداء العناصر المقاومة للسلخ عند التثبيت في درجات حرارة مرتفعة وتستنتج ما يلي:
ويرتبط أداء المواد المقاومة للسلخ في مواد صلبة في درجات حرارة مرتفعة ارتباطاً وثيقاً. فالفولاذ المنخفض الكربون له قدرة أفضل على مقاومة الاطوار، في حين أن الفولاذ المنخفض الكربون والفولاذ العالي الكربون أقل قدرة على التحمل
ومع ارتفاع درجة الحرارة، تتناقص تدريجيا قوة الاستسلام ومقاومة الشد بالنسبة لمادة صلبة.
أما المثلجات التي تتم معالجتها بالتعب الحراري فهي أكثر مقاومة للسلالات من المثلجات غير المعالجة.
وفي التطبيقات العملية، كثيراً ما تتطلب المثلجات العمل لفترات طويلة في بيئات عالية الحرارة، ومن ثم فإن تحسين مقاومتها للسلخ أمر هام لضمان سلامة المعدات واستقرارها. واستناداً إلى نتائج هذه التجربة، يمكن اتخاذ التدابير التالية لتحسين أداء المتانة المقاومة للتطرف:
اختيار مواد ذات قدرة أفضل على مقاومة للزحف من أجل صنع مواد صلبة مثل الصلب المنخفض الكربون.
المعالجة الحرارية لوحدات التثبيت بغية تحسين هياكلها الداخلية وزيادة مقاومتها للتطرف. فعلى سبيل المثال، تستخدم تقنيات متقدمة لمعالجة الأسطح، مثل المعالجة الحرارية الفراغية أو تكنولوجيا النتروجين البلازمية، من أجل زيادة صلابة وصمود المثبِّطات.
وفي عملية التصميم والتصنيع، ينبغي التقليل إلى أدنى حد من حجم وسمك المثبِّطات وزيادة صلابتها الهيكلية واستقرارها من أجل الحد من احتمال ومدى تسلّقها. وفي الوقت نفسه، ينبغي أن يكون هناك اختيار معقول لشكل التناغم والتغطية، مما يقلل من تركيز الإجهاد
