Paviršinių medžiagų klasifikavimas

Šiame straipsnyje apžvelgiami devyni pagrindiniai paviršiaus medžiagų tipai. Tipai yra šie: 1. Volframo karbidas 2. Chromo karbidai 3. Greitųjų įrankių plienai 4. Austenitinis mangano plienas 5. Austenitinis nerūdijantis plienas 6. Martensitinis nerūdijančio plieno 7. Kobalto pagrindo paviršiai 8. Nikelio pagrindo dangos lydiniai 9. Vario- Pagrindo paviršiaus lydiniai.

Tipas # 1. Volframo karbidas:

Volframo karbidas yra sunkiausias ir apskritai labiausiai atsparus dilimui iš visų paviršiaus medžiagų. Jis parduodamas švelniu plieno vamzdeliu, užpildytu susmulkintomis ir dydžio granuliuotomis volframo karbido granulėmis, santykiu 60% karbido ir 40% vamzdžio medžiagos pagal svorį. Tokia pati karbidinė medžiaga taip pat yra tiekiama kaip palaidi granulės, kurios gali būti naudojamos ant netauriųjų metalų kaip srauto, esant lankiniams suvirinimo lankams.

Suvirinimo procesas, pasirinktas dengti volframo karbidu, turi būti toks, kad karbido granulės išliktų neištirpusios. Tai geriausia padaryti naudojant mažai šilumos įvedimo procesą, pvz., Deguonies-acetileno suvirinimo procesą, todėl pirmenybė teikiama visoms kritinėms reikmėms, pvz., Naftos gręžinių gręžimui. Procesas gali pridėti anglies į matricą, pagerindamas jo kietumą. Tokie nuosėdos turi didesnį atsparumą dilimui nei bet kuris kitas dangos tipas.

Lankinio suvirinimas, jei naudojamas, gali ištirpinti kai kurias ar visas granules, paveikdamas nuosėdų kietumą Dėl mažesnių kaštų, lanko suvirinimas paprastai naudojamas žemės judėjimo ir kalnakasybos įrenginiams dengti.

Įprasta perdangos storis yra apie 3 mm. Nors volframo karbidas yra labai didelis, jis negali būti matuojamas Rockwell C skalėje dėl minkštos matricos, į kurią įterptos karbido granulės; medžiaga priklauso nuo 90 iki 95 Rockwell A skalėje.

Šios medžiagos tipiškos panaudojimo sritys yra akmeninių gręžinių pjovimo briaunų, kalnakasybos, karjerų eksploatavimo, kasimo ir žemės judėjimo įrangos paviršių padengimas.

Tipas # 2. Chromo karbidai:

Austenitiniai didelio chromo geležies suvirinimo strypai pasirodė esą labai populiarūs dangos, kai susiduria su erozija ar mažo įtempimo braižymu, kaip ir smėlio dirvožemyje. Todėl žemės ūkio įrangos, mašinų ir jų dalių dengimas atliekamas šiais lygintuvais.

Lankinis suvirinimas naudojamas sunkiose dalyse ir dideliuose plotuose, o oksidaceteno suvirinimas yra naudingesnis plonoms dalims. Rekomenduojama dengti oksidacetileno procesą fiat padėtyje su 3 X plunksnomis mažinančia liepsna. Plūgų ir kombainų pjovimo mašinų atstatymas yra tipiškas taikymas, nes šie užpildų metalai teka pakankamai gerai, kad sukurtų ploną kraštą.

Šių nuosėdų atsparumas smūgiams yra mažas. Tačiau chromo karbido nuosėdos užtikrina puikų atsparumą oksidacijai, tačiau atsparumas skysčių korozijai nėra labai veiksmingas. Atsparumas lenkimui (priepuoliams ar prilipimui) yra geresnis už įprastą grūdintą plieną.

Chromo karbido nuosėdos paprastai svyruoja nuo 40 iki 63 Rockwell C; tačiau dengiant dujinio kuro oksidavimo procesą jis yra apie Rc 56, kurio diapazonas yra nuo Rc 51 iki Rc 62. Nuosėdų nusodinimas pagrindiniame metale sumažina atsparumą pirmajam sluoksniui.

Todėl, kad būtų pasiektas maksimalus atsparumas dilimui, pirmame sluoksnyje turėtų būti naudojami du sluoksniai, turintys mažą srovę, kad būtų sumažintas įsiskverbimas ir praskiedimas. Kadangi terminis apdorojimas neturi įtakos chromo karbido nuosėdoms, todėl aušinimo greitis neturi jokio poveikio jo atsparumui dilimui. Užsodintas metalas sukuria lygų paviršių, kuris susidėvėja ir todėl gali būti naudojamas paviršiams apsaugoti stumdomasis kontaktas. Štai kodėl guoliai, skirti naudoti aukštoje temperatūroje arba korozijos aplinkoje, dažnai yra su chromo karbidu.

Tipiniai chromo karbido dangos pramoniniai panaudojimo būdai apima žemės darbų įrankių dangas arba abrazyvinėms medžiagoms veikiančias mašinų dalis, taip pat drožles ir stiklelius, kurie perkrauna rūdas, kurių pakrovimas yra pakankamas. Kitos panaudojimo sritys yra kokso drožlių, kabelių ritės kreiptuvų, smėlio valymo įrenginių, taip pat 510 ° C katalizatorių, veikiančių naftos perdirbimo gamyklose, erozijos ir karšto kokso nusidėvėjimo dangos.

Tipas # 3. Greitųjų įrankių plienai:

Šie užpildų metalai gamina suvirintą metalą, kuris gali išlaikyti kietumą aukštoje temperatūroje iki maždaug 600 ° C, taip pat užtikrina gerą atsparumą dilimui ir tvirtumą. Šie užpildai, turintys didelį anglies kiekį, puikiai tinka užklijuoti pjovimo ir apdirbimo (krašto laikymo) darbus, o žemesnio anglies dioksido kiekiai yra labiausiai tinka karšto darbo įrankiams, pvz.

Atskiestų metalų, kaip suvirintos, Rockwell kietumas yra nuo Rc 55 iki Rc 60. Tačiau suvirinimo metalo apdirbimo metu suvirinimo metalo kietumas gali būti sumažintas iki Rc 30 ir gali būti vėl pakeltas iki jos aukštesnis lygis, suminkštinant ir grūdinant.

Nors šie lydiniai neturėtų duoti didelio atsparumo nusidėvėjimui, tačiau atsparumas deformacijai esant aukštai temperatūrai iki maždaug 600 ° C yra jų išskirtinė savybė. Todėl šie lydiniai yra naudingi dengiant tuos komponentus, kuriems reikia atsparumo karščiui, pvz., Katilo degimo zonos viduje, kai skystis yra karštas ir abrazyvinis. Šių nuosėdų atsparumas spaudimui taip pat yra labai geras, todėl jie yra geras pasirinkimas karšto darbo formavimo štampams remontuoti ir staklių stiklams atstatyti.

Kai kurie iš šių lydinių suteikia labai kietų nuosėdų, dėl kurių gali prireikti keraminių ar net deimantinių pjovimo įrankių arba šlifavimo ratų. Šie nuosėdos yra padengiamos iš anksto pašildant netauriųjų metalų kiekį iki 150 ° C, kad būtų išvengta nuosėdų įtrūkimų.

Jei reikia, kad šie nuosėdos būtų apdirbtos, jos sušildomos 845–1205 ° C temperatūroje. Tolesniam kietėjimui temperatūra pakyla iki 1205–1230 ° C, po kurio seka oras arba alyva; po to 2 valandas šildykite iki 550 ° C ir orą atvėsinkite iki kambario temperatūros, kad būtų užtikrintas reikalingas nuosėdos.

Tipiški didelio greičio įrankių plieno lydinių panaudojimo būdai yra pjovimo įrankiai, šlyties peiliai, pjovimo įrankiai, formavimo štampai, kirpimo staklės, kabelių kreiptuvai, liejimo žnyplės, atramų ir panašių įrankių remonto darbai.

Tipas # 4. Austenitinis mangano plienas:

Austenitinio mangano plieno kietumo medžiagų nuosėdose paprastai yra nuo 11 iki 14% mangano ir yra kietos ir atsparios darbui, nors šie lydiniai neturi labai didelio atsparumo dilimui, tačiau pasižymi išskirtiniu atsparumu smūgiams. Nuolatinis metalo nuosėdų skiedimas gali šiek tiek sumažinti jo atsparumą dilimui; todėl, siekiant geriausių rezultatų, rekomenduojama naudoti du sluoksnius.

Kadangi šie plienai greitai sukietėja ir yra labai trapūs esant aukštai temperatūrai, nusodintas metalas turi būti išpilstytas iš karto po to, kai užpilamas kiekvienas karoliukas. Jokiu būdu neturėtų būti palikta daugiau nei 225 mm ilgio nusodinta riešutė, nes krekingo tikimybė yra didesnė nei 815 ° C.

Įrenginį, kuriam yra labai smarkiai nusidėvėję uolienai su kvarcinėmis dalelėmis, galima padengti iš pradžių metalo su austenito Mn plienu, kuris tada padengiamas kieto martensitinio ketaus sluoksniu, kuris užtikrina itin didelį atsparumą dilimui. Panašiai anglies plienas gali būti padengtas iš pradžių dengiant austenitinio nerūdijančio plieno sviesto sluoksnį, kuris po to yra padengtas austenitiniu Mn plienu. Ši procedūra padeda išvengti įtrūkimų, kurie kitaip gali atsirasti, jei austenitinis Mn-plienas būtų klojamas be sviesto sluoksnio.

Įdėjusio metalo kietumas yra tik apie 170–230 BHN (Rc nuo 6 iki Rc 18), tačiau ši medžiaga labai greitai sukietėja iki 450–550 BHN (Rc nuo 45 iki Rc 55). Dėl šių darbų sukietėjimo tendencijos šie plienai tampa sunkesni, nes jie yra prikibę ir įkalinami.

Štai kodėl minkštųjų uolienų smulkinimui ir kalkakmeniui, dolomitui ar skalūnui transportuoti naudojama įranga gali būti vėl suformuota austenitiniais Mn plieno nuosėdomis. Kita tipiška taikymo sritis yra rūdos danga, kur dideli uolienai kartais gali smarkiai pakliūti į kalną.

Austenitinis Mn-plieno sluoksnis taip pat gali atlaikyti labai didelius įtempius, todėl jis naudojamas tokiose srityse kaip žandikaulio trupintuvas, taip pat ir geležinkelio varlių ir sankryžų jungikliai. Platus plotas, kaip ir smulkintuvuose ir galios kastuvų dalyse, paprastai atkuriamas su dangos ir užpildų strypų deriniu.

Šios užpildo strypai yra aukšto Mn plieno butai ir apvalūs, suvirinti vietoje su austenitiniais Mn plieno elektrodais. Tokia apsauga gali būti taikoma maždaug 75 mm storiui, kuris yra viršutinė bendro paviršiaus apsaugos metodų riba.

Austenitinio Mn plieno atsparumas metalui - metalui paprastai yra puikus. Nors nusodinto metalo suspaudimo stiprumas yra mažas, bet bet kokia spaudimo jėga greitai padidina stiprumą. Štai kodėl ji kartais naudojama taikomosioms, čiurlenimo ir siurbimo reikmėms. Šių nuosėdų apdirbimas yra labai sunkus, tačiau paviršius gali būti sumaltas, kad būtų gauta galutinė apdaila.

Tipas # 5. Austenitinis nerūdijantis plienas:

Šie plienai nesuteikia kietos dangos, kaip apibrėžta terminų prasme, tačiau šių plienų nuosėdos yra itin tvirtos ir kaliojo dangos, kurių atsparumas skaldymui yra labai geras. Šie nuosėdos taip pat yra labai atsparūs korozijai. Tipiškas šių plienų naudojimas yra skirtas vandens turbinų mentėms dengti, kad jie apsaugotų nuo korozijos ir kavitacijos erozijos.

Kartais nerūdijančio plieno plienai yra naudojami sviesto sluoksniams. Tokiems taikymams paprastai naudojami E 308 ir E 312 elektrodai; pastaroji dėl didesnio lydinio kiekio yra mažiau paveikta skiedimo.

Tipas # 6. Martensitinis nerūdijantis:

410 ir 420 tipų martensitiniai nerūdijantys plienai, naudojami paviršiams dengti, sudaro tankius homogeninius nuosėdas, kurių atsparumas skilimui yra geras. Norint pasiekti geriausių rezultatų, šie nuosėdos gaminamos daugiasluoksnėse; bet kuriuo atveju turėtų būti naudojami ne mažiau kaip du sluoksniai. Šie nuosėdos paprastai yra naudojamos kaip nusodintos būklės, tačiau, jei reikia, gali būti apdirbtos karbido įrankiais.

Martensitiniai nerūdijančio plieno nuosėdos yra plačiai naudojamos ten, kur susiduria metalo ir metalo nusidėvėjimas, kaip antai guoliams, veikiantiems aukštesnėje temperatūroje, ir plienuose naudojamiems ritiniams. Tipiškas taikymas yra karšto valcavimo staklių atsarginio valcavimo sluoksnis.

Tipas # 7. Kobalto pagrindo paviršiai:

Kabinų pagrindo lydiniai paprastai turi 26-33% Cr, 3-14% W ir 0, 7– 3, 0% C. Šių lydinių susidarymas yra geras kietumas ir atsparumas dilimui, kuris padidėja anglies ir volframo kiekiu, tačiau taip pat ir įtrūkimų jautrumas .

Kobalto pagrindo lydiniai turi didelį atsparumą oksidacijai, korozijai ir karščiui; Vienas iš anglies rūšių yra išskirtinis kieto dūmtraukio vožtuvams, naudojamiems vidaus degimo varikliams. Šie nuosėdos gali išlaikyti aukštą kietumą ir atsparumą šliaužimui iki 540 ° C. Kai kurie iš šių lydinių naudojami darbui iki 980 ° C.

Šie lydiniai taip pat pasižymi labai geru atsparumu metalo ir metalo dilimui, tačiau jų atsakas į terminį apdorojimą yra nereikšmingas. Siekiant sumažinti krekingą, gali būti naudojamas streso mažinimas.

Kai kobalto pagrindo lydinių paviršiams padengti naudojamas oksio-acetileno procesas, siūloma 3X plunksnų mažinimo liepsna. sunkioms dalims patartina įšildyti iki 430 ° C su neutralia liepsna. Apsaugotam metalo lankiniam suvirinimui (SMAW), naudojant trumpą lanko ilgį, naudojama nuolatinė srovė su neigiamu elektrodu (dcen). Paviršius dengiant oksi-acetileno procesą gali padidinti anglies kiekį, o SMAW gali jį sumažinti, todėl į atitinkamą nusodinto metalo savybes galima atsižvelgti į atitinkamą poveikį nusodintam metalui.

Tipas # 8. Nikelio pagrindo paviršiaus lydiniai:

Dažniausiai naudojami „Ni“ pagrindo lydiniai turi 0-3-1, 0% C, 8-18% Cr, 2, 0–45% B ir 1, 2–5–5% kiekvieno Si ir geležies. Šie lydiniai gali būti purškiami, kad būtų pasiektas norimas nusodinto sluoksnio storis. Priklausomai nuo norimų nusodinto metalo savybių, šie lydiniai taip pat gali turėti vario, chromo, molibdeno, chromo-molibdeno ir chromo-molibdeno volframo.

Jei yra Ni vielos lydiniai, juos galima nusodinti naudojant metalo lanko suvirinimo (GMAW) procesą; kad pašalinamas srauto naudojimas ir išvengiama anglies surinkimo iš pagrindo. Naudojant automatinį režimą, metodas gali būti panaudotas cilindriniams indams, skirtiems atsparumui korozijai.

Miltelių pavidalo Ni pagrindo lydiniai, kuriuose yra chromo ir boro, yra purškiami purškiant, kad būtų užtikrintas vienodas paviršius netaisyklingų kontūrų atveju, nei įmanoma naudojant įprastus metodus.

Dėl savo karšto kietumo ir atsparumo erozijai tipiškas Ni-Cr-B lydinių naudojimas yra naftos gręžinių siurbliuose, o Ni-Cr-Mo lydinių atsparumas išmetamųjų dujų erozijai leidžia jas pritaikyti automobilių ir orlaivių išmetimo vožtuvams .

Tipas # 9. Vario pagrindo paviršiaus lydiniai:

Vario pagrindo lydiniai daugiausia naudojami atsparumui korozijai ir kavitacijos erozijai ant pigesnių netauriųjų metalų, pvz., Geležies. Dauguma šių lydinių yra atsparūs atmosferos poveikiui, druskos ir gėlo vandens korozijai ir ne amoniakiniam šarminiam tirpalui bei redukuojančioms rūgštims; tačiau jie netinka aukštesnėms temperatūroms, kai temperatūra viršija 200–260 ° C.

Suvirinimo indėlių savybes veikia suvirinimo procesas. Labiausiai tinka oksidacetileno ir dujų volframo lankinio suvirinimo (GTAW) metodai, naudojami ant plieno pagrindo, kad būtų išvengta geležies paėmimo, kuris veikia kaip kietiklis. SMAW ir GMAW metodams reikalingas greitas, platus audimo metodas pirmajam sluoksniui. Dideliuose plotuose yra GMAW procesas, o nedideliems remonto darbams teikiama pirmenybė GTAW procesui su grūdintu elektrodu.

Dėl jų užsikimšimo ir atsparumo trinties susidėvėjimo savybėms paprastai naudojami guolių paviršių paviršiaus lydiniai.