Anwendung von verschleißfestem Stahl

Warum wird verschleißfester Stahl so häufig in der Bergbau-, Infrastruktur-, Lebensmittel- und Landwirtschaftsindustrie eingesetzt? Dies liegt hauptsächlich daran, dass seine hervorragende Verschleißfestigkeit die Lebensdauer aller Geräte erheblich verlängern könnte, die ständig mit enormem Abrieb durch andere Substanzen in Kontakt gekommen sind. Verschleiß ist ein Phänomen, bei dem Material aus der Kontaktzone zwischen zwei Körpern entfernt wird, die in dynamischen Kontakt miteinander kommen. Dieser Materialabtrag erfolgt auf unterschiedliche Weise:

√ Kugellagerverschleiß
√Tragen Sie auf der Pritsche eines Lastwagens, der zum Transport von Steinen, Kies oder Sand verwendet wird.

Im ersten Fall findet der Kontakt zwischen zwei Metallen statt, im zweiten Fall kommt die Pritsche mit Steinen in Kontakt. Die Verschleißforschung hat gezeigt, dass vier grundlegende Mechanismen für den größten Teil des Verschleißes von Materialien im Allgemeinen, einschließlich Stählen, verantwortlich sind. Diese Mechanismen sind die folgenden: Abrieb, Adhäsion, Oberflächenermüdung und Oxidations-Korrosions-Mechanismen. Der Schleifmechanismus findet statt, wenn ein harter Gegenstand, ein Partikel oder eine Oberflächenunregelmäßigkeit die Oberfläche eines weicheren Materials durchdringt, darüber gleitet oder darauf trifft. Dann brechen Späne vom verschlissenen Material ab oder es bilden sich Kratzer im verschlissenen Material. Wir werden dieses Problem später ausführlicher behandeln, da es normalerweise mit dem Verschleiß von Stahlplatten zusammenhängt. Der Adhäsionsmechanismus tritt auf, wenn Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche zweier Metalle miteinander in Kontakt kommen. Während des Kontaktprozesses wird eine begrenzte Anzahl mikroskopisch kleiner Kontaktpunkte miteinander verschmelzen. Bei aufeinanderfolgenden Bewegungen brechen diese Kontaktpunkte nicht am Kontaktpunkt, sondern in einem Bereich, in dem das Material schwächer ist. Dies führt zu Materialverlust im weicheren Teil und tritt hauptsächlich bei fehlender oder schlechter Schmierung auf. Der Oxidations-Korrosions-Mechanismus tritt aufgrund chemischer Reaktionen auf Oberflächen auf, die in Gegenwart von reaktiven Substanzen in Wasser oder gasförmigen Umgebungen gegeneinander gleiten. Die dabei entstehenden, normalerweise spröden Produkte werden zerkleinert und von den Oberflächen entfernt. Dieser Mechanismus ist besonders aktiv in Meeresumgebungen oder in Industrieumgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Der Oberflächenermüdungsmechanismus tritt auf, wenn das Material wiederkehrenden mechanischen oder thermischen Spannungen unmittelbar angrenzend an die Oberfläche ausgesetzt wird. Nach einer gewissen Zeit bilden sich Risse über und knapp unter der Oberfläche. Diese Risse kommen von Zeit zu Zeit zusammen und führen zu Partikeln, die sich schließlich vom Material lösen. Unter realen Bedingungen treten die oben genannten Mechanismen selten isoliert auf, sondern treten im Allgemeinen als Mischung mehrerer Mechanismen in unterschiedlichen Anteilen auf.

Welche Faktoren beeinflussen das Tragen? Es gibt viele Faktoren, die wie folgt berücksichtigt werden müssen:

√ Mechanische Eigenschaften: Härte, Zähigkeit und Elastizität
√Chemische Zusammensetzung
√Mikrostruktur: Phasenverteilung, Phasengröße und Korngröße
√Atmosphäre: Marine, Industrie, Tropen usw.
√Geometrie und Lage des verschleißbeanspruchten Bauteils
√Eigenschaften der Fremdstoffe: Schleifpartikel, Steine, Sand, Gläser, Metalle etc.
√Geschwindigkeit der sich berührenden Teilchen oder Körper.

Wie wir wissen, hängt der Verschleiß von Stahlplatten hauptsächlich mit LKW-Plattformen, Muldenkippern, Baggerschaufeln, Betonmischern, Mineralwagen und dergleichen zusammen. Bei diesen Anwendungen ist Abrasion der dominierende Verschleißmechanismus. Abrasiver Verschleiß hingegen ist definiert als Materialverlust durch harte Körper oder Partikel, die Material von der Oberfläche eines weicheren Materials abtragen, wenn die beiden Körper in dynamischen Kontakt miteinander kommen. Es gibt zwei Hauptfälle von abrasivem Verschleiß: Der erste ist gleitender abrasiver Verschleiß und der zweite ist abrasiver Schlagverschleiß.

Aber wie kann der abrasive Verschleiß der Stahlplatte minimiert werden? Das Geheimnis besteht darin, seine Härte und Zähigkeit zu verbessern. Diese Eigenschaften wiederum werden durch die Zusammensetzung und Mikrostruktur des Stahls beeinflusst. Stahllegierungen mit hohem Mangangehalt wurden seit ihrer Entdeckung durch Sir Robert Hadfield im Jahr 1882 in Hochleistungsanwendungen verwendet, bei denen eine hohe Festigkeit und sowohl eine hohe Stoß- als auch Abriebfestigkeit erforderlich sind. Diese Stähle werden üblicherweise in Bergbaumaschinen, Zementmischern, Erzmühlen und in Bodenbearbeitungswerkzeugen verwendet. Diese Legierungsgruppe verformt sich nicht nur durch Versetzungsschlupf, sondern auch durch displakative Verformungsmechanismen. Diese Mechanismen sind durch eine diffusionslose kollektive Bewegung von Atomclustern gekennzeichnet, bei der jedes Atom nur um einen kleinen Abstand relativ zu seinen Nachbarn verschoben wird, wobei die mechanische Zwillingsbildung am häufigsten ist. Hadfield-Stähle, auch bekannt als Mangalloys, sind Stahllegierungen, die 0,8 bis 1,25 % C und Mn zwischen 11 und 15 % enthalten. Der hohe Gehalt an Mn hemmt die ferritische Umwandlung bei Raumtemperatur. Aus diesem Grund weisen Hadfield-Stähle ein austenitisches Gefüge und damit eine hohe Zähigkeit und spannungsinduzierte Verfestigung auf. Eine kürzlich entwickelte Familie von Legierungen mit hohem Mn-Gehalt sind die sogenannten Stähle mit Zwillings-induzierter Plastizität (TWIP). Diese Legierungen haben höhere Mn-Gehalte als Hadfield-Stähle (über 20 Gew.-%) und niedrigere Kohlenstoffgehalte, die gewöhnlich unter 1 C-Gew.-% liegen. TWIP-Stähle weisen sehr vielversprechende Eigenschaften auf, insbesondere in Bezug auf Zähigkeit, Zugfestigkeit und Kaltverfestigung. Die Automobilindustrie zeigt zunehmendes Interesse an dieser Legierung aufgrund ihrer Fähigkeit, bei Stößen und Kollisionen große Energiemengen zu absorbieren. Da TWIP-Stähle als Weiterentwicklung traditioneller Hadfield-Stähle gelten, ist es interessant, ihre tribologischen Eigenschaften zu bewerten, insbesondere unter Abrieb- und Schlagabriebbedingungen. Zu diesem Zweck wurden Nassschlamm- und Schlag-Abrieb-Tests in Los Angeles durchgeführt, um die Verschleißfestigkeit der Materialien zu bestimmen.

Dank seiner einzigartigen chemischen Zusammensetzung und des Herstellungsverfahrens zur Herstellung des verschleißfesten Stahls hat diese Stahlsorte die Lebensdauer von Verschleißteilen in kritischen Anwendungen erheblich verlängert. In einer Reihe von Praxistests hat es gezeigt, dass es einen Mehrwert für Anwendungen bietet, die extrem abrasiven Bedingungen und hoher Hitze ausgesetzt sind. Und dank seiner extremen Zähigkeit hält es Tag für Tag Stößen, Schlägen, Schlägen, Einkerbungen und Stößen stand. Und mit seinen guten Werkstatteigenschaften lässt es sich biegen, formen und schweißen, und es widersteht weiterhin Rissen und Rissausbreitung. In aggressiven Umgebungen, in denen Bruchausfälle unvorhersehbar und kostspielig sein oder sogar die Sicherheit Ihrer Ausrüstung und der Bediener gefährden können. Aufgrund seiner überlegenen Leistung haben viele Länder ihre eigenen Standards entwickelt, die vom Markt gut akzeptiert werden. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen allgemeinen Überblick darüber, welche Länder die wichtigsten Marktteilnehmer sind.

Aufgrund der hervorragenden Leistung auch unter extrem kalten Bedingungen haben viele Länder unterschiedliche verschleißfeste Stähle für spezifische Anwendungen entwickelt, und unten sind die am häufigsten verwendeten aufgeführt.

Abriebfestes Stahlblech kann bei der Herstellung von Geräten und Ersatzteilen in A-Klasse-Qualität verwendet werden, es hat folgende Vorteile:

√Halten über Jahre hinweg rauen Bergbauumgebungen stand
√Verbesserung der Lebensdauer
√Reduzierung des Ausfallrisikos
√Produktivität verbessern

Wenn Sie eine gute Materialalternative für Ihre verschleißfesten Stahlprojekte suchen, können Sie sich jederzeit an uns wendenwww.fabmann.comda wir bestrebt sind, Ihnen das gewünschte Werkstück zu liefern, das möglicherweise lasergeschnitten, gebogen oder geschweißt werden muss. Wir bieten auch Oberflächenbehandlung wiePulverbeschichtungundMalereifür unsere Kunden.