Miks kroomkarbiidist katteplaadid on tavapärasest kulumiskindlast terasest paremad?

Kõvade mineraalosakeste põhjustatud abrasiivne kulumine on üks tõsisemaid lagunemismehhanisme rasketööstuses, näiteks kaevandamises, tsemenditööstuses, energiatootmises ja metallurgias. Kui konstruktsioonielemendid, näiteksšahtid, punkrid, lihvimislauad ja konveieri vooderdised kuluvad, seadmete efektiivsus väheneb, hoolduskulud suurenevad ja esineb planeerimata seisakuid.

Nende probleemide leevendamiseks on kroomkarbiidist kulumisplaadid muutunud tööstusharu standardlahenduseks, mida hinnatakse nende kõrge kõvaduse, tugeva metallurgilise sideme ja pika kasutusea tõttu. Sellest hoolimata on tootjate vahel endiselt märkimisväärsed erinevused. See artikkel pakub metallurgilist ja eksperimentaalset hinnangut, et selgitada, miks WodonKroomkarbiidist pealiskihiga (CCO) kulumisplaadidpakuvad tavapäraste kulumisteraste ja üldotstarbeliste kõvapindplaatidega võrreldes paremat kulumiskindlust.

Keemiline koostis ja faasistruktuur

Komposiitmaterjalist kulumisplaadi kulumiskindlust määravad peamiselt pealiskihi keemiline koostis ja sellest tulenev mikrostruktuur. Wodon-plaadid on konstrueeritud hoolikalt tasakaalustatud süsiniku (C) ja kroomi (Cr) tasemega, mis tagab kroomirikaste karbiidide maksimaalse sadestumise tahkumise ajal.

Karbiidfaasi moodustumine – süsinik reageerib kroomiga, moodustades primaarseid kuusnurkseid Cr₇C₃-karbiide, mille mikrokõvadus on kuni HV1800, mis on palju kõrgem kui terasalusel.

Maatriksi tugevus – Madalsüsinikterasest alusplaat tagab vastupidavuse ja löökide neeldumise, samas kui pealiskiht tagab pinna kõvaduse. See kahekihiline struktuur loob bimetallkulumisplaadi, mis on nii tugev kui ka vastupidav.

Bimetall-kulumisplaatide standardiseerimise ja testimise tavad

Erinevalt konstruktsiooniterasest või katlaterasest, mida reguleerivad ühtsed globaalsed spetsifikatsioonid (näiteks ASTM, EN või GB standardid),bimetallist kulumisplaadidhetkel puudub universaalne rahvusvaheline standard.

Sel põhjusel on kulumiskindluse valideerimise kõige autoriteetsem meetod kuiva liiva ja kummirattaga hõõrdumiskatse. See standardiseeritud katse jäljendab kolmekehalist hõõrdumist, surudes kummiratta kulumispinna vastu ja söötes samal ajal kuiva ränidioksiidliiva kontrollitud kiirusega. Proovide massikao registreerimise abil saab suhtelist kulumiskindlust objektiivselt ja reprodutseeritavalt kvantifitseerida.

Katsetingimused:

Proovi konsistents – Wodoni, imporditud ja kodumaiste kulumisplaatide proovid lõigati identsetesse mõõtmetesse.

Abrasiivne keskkond – väga agressiivsete abrasiivsete tingimuste simuleerimiseks kasutati nurgelist kvartsliiva.

Koormus ja kestus – identsetes keskkondades rakendati 45 minutit fikseeritud koormust.

See lähenemisviis kõrvaldab geomeetrilise või operatiivse eelarvamuse, tagades, et mõõdetud kulumiskäitumine peegeldab ainult iga plaadi materjali omadusi.

Testi tulemused ja võrdlev analüüs

Kaalulangus pealiskihiga 45 minuti pärast:

Wodoni kulumisplaat: 0,148 g

Imporditud kulumisplaadid: 0,229–0,252 g

Kodumajapidamises kasutatavad kulumisplaadid: 0,371–0,399 g

See uuring kinnitab, et täiustatud pealistamisprotsesside abil toodetud kroomkarbiidist kulumisplaadid edestavad abrasiivsetes keskkondades tavapäraseid teraseid oluliselt.