وضعیت تحقیق مواد مقاوم در برابر سایش فلزات (一)
مواد مقاوم در برابر سایش فلزی دارای مواد پلاستیکی و مواد شکننده هستند. در حال حاضر، انواع زیر از مواد پرکاربرد وجود دارد.
(1) فولاد منگنز آستنیتی مقاوم در برابر سایش فولاد منگنز آستنیتی به دلیل چقرمگی بالا و سخت شدن آسان شناخته شده است. در حال حاضر فولاد منگنز آستنیتی همچنان عمدتاً از سری Mnl3 تشکیل شده است و ترکیب شیمیایی آن عبارت است از:=1.0 درصد ~ 1.4 درصد،=11 درصد ~ 14 درصد. پس از 1000 تا 1050 درصد تصفیه آب سخت شده، ساختار آستنیتی منفرد را می توان به دست آورد. تا کنون، فولاد منگنز آستنیتی هنوز به طور عمده تحت شرایط سایش ساینده بار ضربه ای زیاد (مانند دیواره ملات نورد و دیواره شکسته سنگ شکن مخروطی، صفحه آستر سنگ شکن دایره ای، صفحه آستر سنگ شکن بزرگ و متوسط، سر چکش سنگ شکن چکشی بزرگ، و صفحه آستر آسیاب گلوله ای معدن مرطوب بزرگ و متوسط). ژاپن و سایر کشورها فولاد مقاوم در برابر سایش Mnl3Cr2 با استحکام تسلیم و مقاومت در برابر سایش بالاتر را ترجیح می دهند. در دهه 1950 تا 1960، فولاد با منگنز بالا تقریباً به عنوان یک ماده جهانی مقاوم در برابر سایش استفاده می شد. با این حال، در عمل تولید، مشخص شد که فولاد با منگنز بالا فقط در شرایط ضربه زیاد، تنش زیاد و ساینده سخت مقاوم به سایش است و مقاومت تسلیم آن کم و به راحتی تغییر شکل میدهد.
در سال های اخیر، پیشرفت فنی فولاد منگنز آستنیتی عمدتاً در کنترل دقیق محتوای Si و P آشکار می شود که بر عملکرد در فرآیند تولید، به ویژه محدودیت محتوای P تأثیر می گذارد. علاوه بر این، به منظور کاهش ورود سرباره، کریستال ستونی و پدیده درشتی دانه، V، NI، RE و سایر عناصر کمیاب اغلب به فولاد منگنز بالا اضافه می شود. Mnl7 (Mnl8) و Mn25 که به عنوان فولاد با منگنز بسیار بالا شناخته می شوند، برای حل این مشکل مفید هستند که کاربیدها به راحتی در داخل فولاد منگنزی بخش ضخیم و بزرگ پس از عملیات چقرمگی مایع ظاهر می شوند و برای حل مشکل فولاد منگنز ممکن است. هنگام استفاده در دمای پایین شکننده باشد. با این حال، مقاومت در برابر سایش و عملکرد هزینه فولاد منگنز فوقالعاده بالا تحت شرایط سایش ساینده تحت بار ضربهای زیاد، انتخاب منگنز، C و Mn/C مرتبط با کمبود / 6، به ویژه عمر کم تحت سایش کم تنش و کلیدهای دیگر مسائل هنوز باید به طور عمیق مورد مطالعه قرار گیرد، و تایید عملی کاربرد گسترده در شرایط کاری مختلف.
(2) توسعه چدن سفید مقاوم در برابر سایش در خارج از کشور به سه مرحله تقسیم می شود: چدن سفید معمولی، چدن سخت نیکل و چدن سفید با کروم بالا. چدن سفید کروم هنوز هم جریان اصلی چدن مقاوم در برابر سایش در داخل و خارج از کشور است. سری های Crl5، Cr20، Cr26 چدن های مقاوم در برابر سایش با کروم بالا در ایالات متحده، ژاپن و کشورمان تولید و به کار گرفته شده اند. چدن مقاوم در برابر سایش سیلیکون کروم متوسط و چدن کم کروم مقاوم در برابر سایش مناسب برای کاربرد بصورت ریخته گری در چدن با کروم بالا در کشور ما که به تولید انبوه و کاربردهای صنعتی رسیده است مورد بررسی قرار می گیرد.
ریزساختار چدن با کروم بالا پس از انجماد از نوع کاربید و فاز (Fe, Cr)C است. هنگامی که ماتریس تمام مارتنزیت است، مقاومت به سایش این آلیاژ بهترین است. اگر آستنیت باقیمانده در ماتریکس وجود داشته باشد، معمولاً عملیات حرارتی مورد نیاز است. در مقایسه با چدن معمولی ال سفید، چدن سفید با آلیاژ کم کروم پایداری کاربید بهتری دارد. در مطالعه چدن سفید کروم، اغلب در نظر گرفته می شود که هر چه سخت تر باشد، مقاومت در برابر سایش بیشتر است. در واقع، پیگیری کورکورانه سختی لزوما نمی تواند به اثر ایده آل دست یابد، اما هزینه را تا حد زیادی افزایش می دهد و منجر به اتلاف می شود. آزمایشات نشان داده است که چدن با کروم بالا نزدیک به 90 است. در هنگام فرسایش زاویه ای، مقاومت در برابر سایش آن از فولاد 20 بدتر است.
