Pusat Material Leoben Menggunakan HA 100 untuk Analisis Material yang Tepat di Bawah Pengaruh Hidrogen
Studi Kasus
- Pelanggan: Pusat Penelitian Material Leoben GmbH
- Lokasi: Leoben, Austria
- Industri: Lembaga Penelitian & Akademisi, Logam, Pengujian Kontrak
- Topik: MCL: Pengujian Bahan dan Komponen di Bawah Pengaruh Hidrogen
Januari 2025
Material Center Leoben (MCL) menggunakan mesin uji servohidraulik HA 100 dari ZwickRoell untuk pengujian material di bawah pengaruh hidrogen.Dengan autoklaf (hingga 400 bar, -50°C hingga +150°C) dan teknologi pengukuran presisi tinggi, memungkinkan pengujian bahan logam yang andal Dengan kemungkinan untuk melakukan pengujian kuasi-statis, mekanik fraktur, dan dinamis pada benda uji makroskopis (contoh LCF , da/dN , J1C / K1C mesin ini menyediakan data penting untuk pengembangan material dalam kondisi ekstrim, metode penurunan potensial arus searah (DCPD) juga digunakan untuk mengukur panjang retakan.
Pusat Penelitian Material Leoben GmbH
MCL menetapkan standar baru dalam pengujian material
Pusat Material Leoben (MCL) adalah lembaga penelitian terkemuka di bidang ilmu material, yang mengkhususkan diri dalam pengembangan, optimasi, dan karakterisasi material inovatif untuk aplikasi industri. MCL didirikan pada tahun 1999 sebagai sebuah perseroan terbatas dan telah memantapkan dirinya sebagai mitra yang kompeten untuk industri ini sejak awal. Pemiliknya mencerminkan akar akademisnya yang kuat: Montanuniversität Leoben, Joanneum Research, Leoben Holding, Akademi Ilmu Pengetahuan Austria, Universitas Teknologi Wina, dan Universitas Teknologi Graz. Sebagai pusat kompetensi material dan permukaan, MCL mendukung para mitranya dalam pengembangan material berkinerja tinggi dan berkelanjutan, khususnya di bidang mikroelektronika, teknik mesin, kedirgantaraan, dan teknologi energi.
Bidang utama penelitian ini adalah menganalisis kompatibilitas hidrogen pada bahan. Hidrogen, sebagai sumber energi yang ramah lingkungan, dapat menyebabkan kerusakan pada struktur mikro material dan dengan demikian mempengaruhi sifat mekaniknya. Oleh karena itu, MCL berkonsentrasi pada penelitian interaksi hidrogen-material dan perubahan material terkait yang disebabkan oleh paparan hidrogen. Berdasarkan hasil yang diperoleh, metode untuk mengoptimalkan bahan dan metode untuk desain komponen yang aman untuk lingkungan yang kaya hidrogen sedang dikembangkan.
MCL juga mengoperasikan laboratorium pengujian terakreditasi ISO IEC 17025 dengan metode pengujian yang paling penting untuk pengujian mekanis bahan logam seperti uji kekerasan, uji tarik, ketangguhan fracture, pertumbuhan retakan akibat kelelahan dan uji fatik. MCL juga menawarkan solusi dalam simulasi numerik dan pengembangan material berbasis model untuk memprediksi perilaku material secara akurat dan membuat proses menjadi lebih efisien. Analisis kegagalan dan analisis material adalah kunci untuk mengidentifikasi potensi titik lemah pada tahap awal dan meningkatkan daya tahan komponen. Melalui keahlian interdisipliner dan kerja sama yang erat dengan industri dan ilmu pengetahuan, institut ini berkontribusi secara signifikan terhadap pengembangan solusi material yang inovatif dan berkelanjutan untuk masa depan.
Kompetensi terbaik ZwickRoell
- Solusi lengkap ZwickRoell yang inovatif dalam hal hidrogen ("semuanya dari satu sumber") sebagai paket keseluruhan yang paling ekonomis.
- Pengalaman bertahun-tahun, karena mesin ZwickRoell sudah tersedia.
- Melakukan berbagai tes mekanika fraktur.
- Kualitas yang telah terbukti dari mesin ZwickRoell.
- Software yang kuat dan solusi kalibrasi (testXpert).
Tugas
Investigasi yang tepat terhadap perilaku kerusakan di bawah pengaruh hidrogen
MCL Forschung GmbH menyediakan data material yang penting untuk mendukung ilmu pengetahuan dan industri dalam pengembangan material yang sesuai untuk aplikasi hidrogen. Fokusnya adalah menyelidiki perilaku kerusakan (perubahan material, pembentukan retakan, dan perambatan retakan) pada berbagai material, terutama pada logam, segera setelah bersentuhan dengan hidrogen.
Melalui karakterisasi komprehensif dalam berbagai kondisi tekanan dan suhu, MCL mensimulasikan kondisi aplikasi yang sebenarnya - misalnya untuk produsen pipa dan tangki hidrogen. Mereka menyelidiki bagaimana retakan berkembang, tumbuh, dan memengaruhi ketahanan retak material.
Data yang diperoleh sangat penting untuk pengembangan bahan yang aman dan tahan lama yang memenuhi persyaratan infrastruktur hidrogen. Pelanggan dari berbagai industri, seperti pembangkit listrik dan transportasi, mendapatkan manfaat dari temuan ini untuk meningkatkan produk mereka. MCL secara aktif mendukung pengembangan lebih lanjut dan mencari solusi inovatif dalam teknologi hidrogen.
Solusi ZwickRoell
Mesin uji servohidrolik HA 100
HA 100 Mesin uji servohidraulik dibuat untuk MCL untuk mengkarakterisasi material di bawah pengaruh hidrogen. HA 100 dilengkapi dengan sistem autoklaf yang memungkinkan tekanan hingga 400 bar dan suhu dari -50°C hingga +150°C. Mesin ini menawarkan pengukuran gaya dan perpanjangan yang presisi dan juga memungkinkan pengukuran perpanjangan retak in-situ yang presisi dengan menggunakan metode potensial arus searah. Arus dialirkan melalui sampel dan perubahan potensial sebagai akibat dari perambatan retak diukur, sehingga secara tepat menentukan perpanjangan retak.
Peralatan khusus ini memungkinkan MCL untuk melakukan uji kuasi-statis, mekanika fraktur, dan uji kelelahan (HCF, LCF) dengan tingkat fleksibilitas yang tinggi dalam hal ukuran spesimen. Untuk melakukan pengujian secara akurat, penting bahwa semua sensor pengukur (seperti gaya, ekspansi takik, regangan, dan juga pengukuran panjang retak in-situ) mengukur secara andal dan dengan presisi tertinggi bahkan dalam kondisi ekstrem (misalnya tekanan tinggi, suhu). Kami mencurahkan perhatian khusus pada aspek ini, misalnya, sehubungan dengan pengukuran gaya presisi tinggi yang dikompensasi tekanan, baik pada kisaran gaya rendah maupun tinggi, sehingga sistem ini juga memenuhi semua persyaratan standar sehubungan dengan keakuratan sensor ini.
Untuk pengukuran panjang retak yang sangat presisi, metode penurunan potensial arus searah (DCPD), yang telah ditetapkan di MCL selama bertahun-tahun, dapat digunakan sebagai tambahan dari metode kepatuhan yang sering digunakan. Hal ini memastikan pengukuran panjang retak yang sangat tepat, andal, dan aman, yang penting untuk pengukuran yang kompleks. uji mekanika fraktur (Kurva J-R dan juga pertumbuhan retak fatik). Saat melengkapi mesin uji dengan perangkat lunak, fokus khusus diberikan untuk memastikan bahwa metode uji standar yang paling penting untuk pengujian material logam untuk uji tarik, pengukuran ketangguhan retak, pertumbuhan retak fatik, dan juga uji fatik yang dikontrol regangan dapat dilakukan dan juga dievaluasi.
Berkat peralatan spesifik yang disebutkan di atas, HA 100 adalah solusi lengkap untuk penelitian dan pengembangan serta layanan pengujian dalam teknologi hidrogen. Dengan demikian, hal ini mendukung MCL dalam pengembangan material yang aman dan efisien untuk masa depan.
Hasilnya
Pengujian bahan yang efisien dan tepat
Berkat HA 100, MCL sekarang dapat melakukan pengujian mekanis yang kompleks di bawah hidrogen bertekanan tinggi dan campuran gas hidrogen lainnya, tergantung pada suhu pengujian dari -50°C hingga 150°C. Solusi sistem pengujian presisi tinggi ini memungkinkan MCL untuk berspesialisasi dalam mekanika fraktur di bawah pengaruh hidrogen, di antara hal-hal lainnya, dan pada saat yang sama berhasil menguasai tantangan yang terkait dengan pengaruh hidrogen.
Dengan pengalaman sekitar 25 tahun di bidang pengujian material, MCL telah memiliki keahlian metodologis yang luas. MCL juga mengoperasikan laboratorium uji terakreditasi ISO IEC 17025 dengan 18 prosedur uji saat ini di bidang pengujian mekanis, yang memastikan penyediaan pengujian berkualitas tinggi dan andal dengan menggunakan prosedur uji standar. MCL juga berencana untuk memasukkan metode uji atmosfer hidrogen dalam akreditasi. Dengan menggunakan HA100, MCL sekarang memiliki keunggulan kompetitif. Alasan: Pengalaman bertahun-tahun dengan prosedur pengujian standar sekarang juga dapat langsung diterapkan dalam atmosfer hidrogen, sehingga meningkatkan efisiensi dan efektivitas biaya layanan. MCL juga dapat memberikan hasil yang cepat dan dapat diandalkan serta membantu para pelanggannya untuk mengembangkan bahan dan produk yang lebih aman dan berkinerja lebih baik. Sebagai hasilnya, MCL memiliki posisi yang ideal untuk memenuhi permintaan industri yang terus meningkat dan mendorong pengembangan material yang inovatif.
"Kombinasi presisi tinggi dan fleksibilitas memungkinkan kami untuk melakukan pengujian yang rumit sekalipun secara efisien dan tepat di bawah pengaruh hidrogen dan mengembangkan solusi material yang inovatif."
Dr. Stefan Marsoner,
Kepala Departemen Material & Layanan, Pusat Material Leoben Forschung GmbH.