Leoben Malzeme Merkezi, hidrojen etkisi altında hassas malzeme analizi için HA 100 kullanıyor
Case Study
- Müşteri: Leoben Araştırma GmbH Malzeme Merkezi
- Yer: Leoben, Avusturya
- Sektör: Enstitüler & Akademi, Metal, Proje testi
- Konu: MCL: Hidrojen etkisi altında malzeme ve bileşen testi
Ocak 2025
Leoben Malzeme Merkezi (MCL), hidrojen etkisi altında malzeme testi için ZwickRoell'in HA100 servo-hidrolik test cihazını kullanıyor.ile Otoklav (400 bara kadar, -50 °C ila +150 °C) ve kuvvet, uzama ve çatlak uzunluğu için yüksek hassasiyetli ölçüm teknolojisi, bazen hassas kırılma mekaniği testlerine olanak sağlar.Makroskopik test numuneleri üzerinde herhangi bir yarı statik, kırılma mekaniği ve dinamik test gerçekleştirme imkanı (örn. LCF , da/dN , J1C / K1C cihaz, aşırı koşullar altında malzeme geliştirme için çok önemli veriler sağlar.Doğru akım potansiyeli yöntemi (DCPD) de çatlakların uzunluğunu ölçmek için kullanılır.
Leoben Araştırma GmbH Malzeme Merkezi
MCL malzeme testlerinde yeni standartlar belirliyor
Leoben Malzeme Merkezi (MCL), endüstriyel uygulamalar için yenilikçi malzemelerin geliştirilmesi, optimizasyonu ve karakterizasyonu konusunda uzmanlaşmış, malzeme bilimi alanında lider bir araştırma enstitüsüdür. MCL 1999 yılında bir limited şirket olarak kurulmuş ve en başından beri sektörün yetkin bir ortağı olarak kendini kanıtlamıştır. Sahipleri güçlü akademik köklerini yansıtmaktadır: Montanuniversität Leoben, Joanneum Research, Leoben Holding, Avusturya Bilimler Akademisi, Viyana Teknoloji Üniversitesi ve Graz Teknoloji Üniversitesi. Bir malzeme ve yüzey yetkinlik merkezi olarak MCL, özellikle mikroelektronik, makine mühendisliği, havacılık ve enerji teknolojisi alanlarında yüksek performanslı ve sürdürülebilir malzemelerin geliştirilmesinde ortaklarını desteklemektedir.
Malzemelerin hidrojen uyumluluğunu analiz etmek önemli bir araştırma alanıdır. Çevre dostu bir enerji kaynağı olan hidrojen, malzemelerin mikro yapısına zarar verebilir ve böylece mekanik özelliklerini etkileyebilir. Bu nedenle MCL, hidrojen-malzeme etkileşimlerine ve hidrojenin etkilerinin neden olduğu ilgili malzeme değişikliklerine yönelik araştırmalara odaklanmaktadır. Elde edilen sonuçlara dayanarak, malzemelerin optimizasyonu için yöntemler ve hidrojen bakımından zengin ortamlar için bileşenlerin güvenli tasarımı için yöntemler geliştirilmektedir.
MCL ayrıca sertlik testi, çekme testi, kırılma tokluğu, yorulma çatlak büyümesi ve yorulma testi gibi metalik malzemelerin mekanik testleri için en önemli test yöntemlerine sahip ISO IEC 17025 akreditasyonlu bir test laboratuvarı işletmektedir. MCL ayrıca malzeme davranışını hassas bir şekilde tahmin etmek ve süreçleri daha verimli hale getirmek için sayısal simülasyon ve model tabanlı malzeme geliştirme çözümleri de sunmaktadır. Arıza analizleri ve malzeme analizi, potansiyel zayıf noktaların erken aşamada tespit edilmesi ve bileşenlerin dayanıklılığının artırılması için kilit öneme sahiptir. Disiplinler arası uzmanlık ve endüstri ve bilim ile yakın işbirliği sayesinde enstitü, gelecek için yenilikçi ve sürdürülebilir malzeme çözümlerinin geliştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır.
ZwickRoell'in üstün yetkinlikleri
- Hidrojen açısından yenilikçi ZwickRoell komple çözümü (“her şey tek bir kaynaktan”) en ekonomik genel paket olarak.
- ZwickRoell cihazları zaten mevcut olduğu için uzun yıllara dayanan deneyim.
- Çeşitli kırılma mekaniği testlerinin performansı.
- ZwickRoell cihazlarının kanıtlanmış kalitesi.
- Güçlü yazılım ve kalibrasyon çözümü (testXpert).
Görev
Hidrojen etkisi altında hasar davranışının hassas bir şekilde incelenmesi
MCL Forschung GmbH, hidrojen uygulamaları için uygun malzemelerin geliştirilmesinde hem bilimi hem de endüstriyi desteklemek için önemli malzeme verileri sağlar. Odak noktası, hidrojenle temas ettikleri anda çeşitli malzemelerde, özellikle metallerde hasar davranışını (malzeme değişiklikleri, çatlak oluşumu ve çatlak ilerlemesi) araştırmaktır.
Değişken basınç ve sıcaklık koşulları altında kapsamlı karakterizasyon sayesinde MCL, örneğin hidrojen boru hatları, tankları ve boru hatları üreticileri için gerçek uygulama koşullarını simüle eder. Çatlakların nasıl oluştuğu, büyüyüp büyümediği ve malzemelerin çatlak dayanımının nasıl değiştiği araştırılan sorulardır.
Elde edilen veriler, hidrojen altyapısının gereksinimlerini karşılayan güvenli, dayanıklı malzemelerin geliştirilmesi için çok önemlidir. Enerji üretimi ve taşımacılık gibi çeşitli sektörlerden müşteriler, ürünlerini geliştirmek için bu bulgulardan yararlanmaktadır. MCL, hidrojen teknolojisinin daha da geliştirilmesini ve yenilikçi çözümler aranmasını aktif olarak desteklemektedir.
ZwickRoell çözümü
Servo-hidrolik test cihazı HA 100
HA 100 servo-hidrolik test cihazı, MCL için hidrojen etkisi altındaki malzemeleri karakterize etmek üzere üretilmiştir. HA 100, 400 bara kadar basınca ve -50 °C ila +150 °C arasındaki sıcaklıklara izin veren entegre bir otoklav ile donatılmıştır. Bu cihaz, kuvvet ve uzamanın hassas ölçümlerini sunar ve ayrıca doğru akım potansiyeli yöntemi kullanılarak çatlak uzamasının yerinde hassas bir şekilde ölçülmesini sağlar. Numuneden bir akım geçirilir ve çatlak ilerlemesine bağlı potansiyel değişimi ölçülür, böylece çatlak uzaması kesin olarak belirlenir.
Bu özel ekipman, MCL'nin numune boyutları açısından yüksek derecede esneklikle yarı statik, kırılma mekaniği ve yorulma testleri (HCF, LCF) gerçekleştirmesine olanak tanır. Testleri doğru bir şekilde gerçekleştirmek için, tüm ölçüm sensörlerinin (kuvvet, çentik genişlemesi, uzama ve aynı zamanda yerinde çatlak uzunluğu ölçümü gibi) aşırı koşullar altında bile (örneğin yüksek basınçlar, sıcaklıklar) güvenilir ve yüksek hassasiyetle ölçüm yapması önemlidir. Bu sistemde buna özellikle dikkat edilmiştir, örneğin hem düşük hem de yüksek kuvvet aralığında basınç dengelemeli yüksek hassasiyetli kuvvet ölçümü ile ilgili olarak, bu sistem aynı zamanda bu sensörlerin doğruluğu ile ilgili tüm standart gereksinimleri karşılamaktadır.
Çok hassas çatlak uzunluğu ölçümleri için sistem, sık kullanılan uyum yöntemine ek olarak MCL'de uzun yıllardır kullanılan DC potansiyel yöntemini (DCPD) de kullanabilmektedir. Bu, karmaşık kırılma mekaniği testleri (J-R eğrileri ve ayrıca yorulma çatlağı büyümesi) için gerekli olan çok hassas, güvenilir ve güvenli çatlak uzunluğu ölçümü sağlar. Test cihazını yazılımla donatırken, çekme testleri, kırılma tokluğu ölçümleri, yorulma çatlak büyümesi ve ayrıca uzama kontrollü yorulma testleri için metallerin malzeme testi için en önemli standartlaştırılmış test yöntemlerinin gerçekleştirilebilmesini ve değerlendirilebilmesini sağlamaya özellikle odaklanılmıştır.
Yukarıda belirtilen özel ekipmanlar sayesinde HA 100, hidrojen teknolojisinde araştırma ve geliştirmenin yanı sıra test hizmetleri için de eksiksiz bir çözümdür. Böylece MCL'yi gelecek için güvenli ve verimli malzemelerin geliştirilmesinde destekler.
Sonuç
Verimli ve hassas malzeme testi
HA 100 sayesinde MCL artık -50 °C ila 150 °C arasındaki test sıcaklığına bağlı olarak yüksek basınçlı hidrojen ve diğer hidrojen gazı karışımları altında karmaşık mekanik testler gerçekleştirebiliyor. Bu yüksek hassasiyetli test sistemi çözümü, MCL'nin hidrojen etkisi altında kırılma mekaniği konusunda uzmanlaşmasını ve hidrojen etkisiyle ilgili zorlukların üstesinden başarıyla gelmesini sağlıyor.
Malzeme testi alanında yaklaşık 25 yıllık deneyime sahip olan MCL, halihazırda kapsamlı bir metodolojik uzmanlığa sahiptir. Ayrıca MCL, ISO IEC 17025 akreditasyonuna sahip bir test laboratuvarı işletmekte ve mekanik test alanında şu anda 18 test yöntemi ile standartlaştırılmış test yöntemlerinin en yüksek kalite ve güvenilirliğini sağlamaktadır. MCL ayrıca akreditasyonuna hidrojen atmosfer testini de dahil etmeyi planlıyor. HA100'ü kullanan MCL artık rekabet avantajına sahip. Nedeni: Standart test prosedürleriyle ilgili uzun yıllara dayanan deneyim artık hidrojen atmosferi altında da doğrudan uygulanabiliyor, böylece hizmetlerin verimliliği ve maliyet etkinliği artırılıyor. Ayrıca MCL, hızlı ve güvenilir sonuçlar sunabilmekte ve müşterilerinin daha güvenli ve daha iyi performans gösteren malzemeler ve ürünler geliştirmelerine yardımcı olabilmektedir. Sonuç olarak MCL, sektörün artan taleplerini karşılamak ve yenilikçi malzemelerin geliştirilmesini ilerletmek için ideal bir konumdadır.
“Yüksek hassasiyet ve esnekliğin birleşimi, hidrojen etkisi altındaki karmaşık testleri bile verimli ve hassas bir şekilde gerçekleştirmemize ve yenilikçi malzeme çözümleri geliştirmemize olanak tanıyor.”
Dr. Stefan Marsoner,
Malzeme ve Hizmetler Bölüm Başkanı, Malzeme Merkezi Leoben Forschung GmbH.
