Mechanische Werkstoffprüfung bei kryogenen Temperaturen

Bei Tieftemperaturen eingesetzte Werkstoffe müssen geeignete Materialeigenschaften wie Dehnung, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Duktilität aufweisen. Element bietet ein umfassendes Angebot an mechanischen Prüfungen bei sehr tiefen und kryogenen Temperaturen, um sicherzustellen, dass Werkstoffe unter diesen extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren.

In vielen Industriebereichen wird kontinuierlich an leistungsstärkeren Werkstoffen gearbeitet. Da sich Werkstoffeigenschaften im Tieftemperaturbereich teilweise erheblich verändern, sind Prüflabore gefordert, neue Prüfverfahren für diese anspruchsvollen Materialien zu entwickeln. Dazu gehören auch mechanische Prüfungen bei kryogenen Temperaturen. Dieser auch Tiefsttemperatur genannte Bereich beginnt bei ca. -153° Celsius (120 Kelvin) bis runter zum absolutem Nullpunkt bei -273,15° Celsius (0 Kelvin).

Kryogene Prüfungen bis 4,7 Kelvin

Element verfügt über die Ausstattung für Tiefsttemperaturprüfungen mit Flüssigstickstoff und Flüssighelium, welches auf bis zu 4,7 Kelvin (ca. -268° Celsius) heruntergekühlt werden kann. In diesem Temperaturbereich führen wir zerstörende Prüfungen an Metallen, Stahl, Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Al-Li-Legierungen und Kompositwerkstoffen durch und bewerten die Ergebnisse. 

Unsere Fähigkeiten im Bereich der mechanischen Prüfung umfassen unter anderem:

• Zugversuche bei kryogenen Temperaturen
• Kerbschlagprüfungen bei kryogenen Temperaturen
• Bruchzähigkeitsprüfungen bei kryogenen Temperaturen
• Ermüdungsprüfungen bei kryogenen Temperaturen
• Ermittlung der Ermüdungsrisswachstumsrate (FCGR)
• Ermittlung der Oberflächen-Riss-Spannung (SCT)

Tiefsttemperaturprüfungen für viele Branchen

Mit unseren kryogenen Prüfdienstleistungen unterstützen wir Sie neben der Ermittlung von Werkstoffeigenschaften auch bei der Kostenoptimierung, Verbesserung der Betriebssicherheit und Reduzierung der Umweltbelastung selbst unter schwierigsten Betriebsbedingungen. Begleitend können wir Sie mit Digital Engineering-Dienstleistungen wie Modellierungen und Simulationen dabei helfen, die Funktionalität und Sicherheit Ihrer Produkte zu optimieren.

Von der Entwicklung Prototypen bis hin zur Erstellung von Prüfplänen und technischen Analysen bietet Element Kunden aus Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und dem Energiesektor inklusive der Produktion und des Transports von Wasserstoff, eine hohe Qualität, Zuverlässigkeit und optimale Leistung von Materialien, die bei kryogenen Temperaturen eingesetzt werden.

Ein Beispiel ist der International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), bei dem Element seit über vielen Jahren mechanische Prüfungen bei kryogenen Temperaturen für die Hersteller von F4E-Teilen durchführt, einschließlich Zugversuchen, Kerbschlagprüfungen, Scherversuchen sowie Bruchmechanik- und Ermüdungstests.

Kryogene Prüfungen – Das bietet Element

Da kryogene Prüfverfahren unter potenziell gefährlichen Prüfbedingungen stattfinden, hat Sicherheit bei Element höchste Priorität. Unsere hochqualifizierten Ingenieure arbeiten in speziellen Prüfbereichen, die mit den neuesten Sicherheitsvorkehrungen ausgestattet sind, um Gefahren weitestmöglich auszuschließen. Mit Hilfe unserer modernen Computersysteme können wir unsere Kontrollräume und Geräte während der Versuche auf Dichtheit, Temperatur und Druckverhältnisse überwachen. Wir führen unsere kryogenen Prüfprogramme in Übereinstimmung mit den einschlägigen Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften sowie Industrienormen durch.

Element führt auch Bewertungen der Betriebseignung (FFS, Fitness for Service) und der Restlebensdauer (RLA, Residual Life Assessment) von Strukturen durch, die bei tiefen Temperaturen betrieben werden. Bewertungen und Studien dieser Art werden häufig in den Sektoren Öl und Gas, Stromerzeugung und chemische Verarbeitung sowie in technischen Anlagen von Krankenhäusern, Flughäfen und anderer ziviler Infrastruktur durchgeführt.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über Werkstoffprüfung bei unsere kryogenen Temperaturen oder um ein Angebot anzufordern.