เหตุใดแผ่นเคลือบผิวโครเมียมคาร์ไบด์จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กทนการสึกหรอแบบทั่วไป

การสึกหรอจากการเสียดสีที่เกิดจากอนุภาคแร่แข็งเป็นหนึ่งในกลไกการเสื่อมสภาพที่รุนแรงที่สุดในอุตสาหกรรมหนัก เช่น การทำเหมือง การผลิตปูนซีเมนต์ การผลิตไฟฟ้า และโลหะวิทยา เมื่อส่วนประกอบโครงสร้าง เช่น...รางลำเลียง, ถังพักโต๊ะเจียรและแผ่นรองสายพานลำเลียงเกิดการสึกหรอ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง ต้นทุนการบำรุงรักษาสูงขึ้น และอาจเกิดการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด

เพื่อลดความท้าทายเหล่านี้ แผ่นกันสึกคาร์ไบด์โครเมียมจึงกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแข็งสูง การยึดเกาะทางโลหะวิทยาที่แข็งแรง และอายุการใช้งานที่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างผู้ผลิตยังคงมีอยู่มาก บทความนี้จึงนำเสนอการประเมินทางโลหะวิทยาและการทดลองเพื่ออธิบายว่าทำไม Wodon จึงมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าแผ่นกันสึกเคลือบโครเมียมคาร์ไบด์ (CCO)ให้ความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กทนการสึกหรอทั่วไปและแผ่นเหล็กเคลือบผิวแข็งอเนกประสงค์

องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างเฟส

ความต้านทานการสึกหรอของแผ่นกันสึกแบบคอมโพสิตนั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุเคลือบผิวและโครงสร้างจุลภาคที่เกิดขึ้นเป็นหลัก แผ่น Wodon ได้รับการออกแบบโดยมีการปรับสมดุลระดับของคาร์บอน (C) และโครเมียม (Cr) อย่างระมัดระวัง เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการตกตะกอนของคาร์ไบด์ที่อุดมด้วยโครเมียมในปริมาณสูงสุดระหว่างกระบวนการแข็งตัว

การก่อตัวของเฟสคาร์ไบด์ – คาร์บอนทำปฏิกิริยากับโครเมียมเพื่อสร้างคาร์ไบด์ Cr₇C₃ รูปหกเหลี่ยมขั้นต้น ซึ่งมีค่าความแข็งระดับไมโครสูงถึง HV1800 สูงกว่าเหล็กพื้นฐานมาก

ความแข็งแกร่งของโครงสร้างเมทริกซ์ – แผ่นฐานเหล็กกล้าอ่อนช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งและการดูดซับแรงกระแทก ในขณะที่ชั้นเคลือบด้านบนช่วยให้พื้นผิวแข็ง โครงสร้างสองชั้นนี้ทำให้เกิดแผ่นกันสึกแบบโลหะสองชนิดที่มีทั้งความแข็งแรงและความทนทาน

แนวทางการกำหนดมาตรฐานและการทดสอบสำหรับแผ่นกันสึกแบบโลหะสองชนิด

แตกต่างจากเหล็กโครงสร้างหรือเหล็กหม้อไอน้ำ ซึ่งอยู่ภายใต้ข้อกำหนดสากลที่เป็นเอกภาพ (เช่น มาตรฐาน ASTM, EN หรือ GB)แผ่นสึกหรอโลหะสองชนิดปัจจุบันยังขาดมาตรฐานสากลที่ใช้ได้ทั่วไป

ด้วยเหตุนี้ วิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดในการตรวจสอบประสิทธิภาพการสึกหรอจึงเป็นการทดสอบการสึกหรอด้วยล้อยางในทรายแห้ง การทดสอบมาตรฐานนี้จำลองการสึกหรอแบบสามส่วนโดยการกดล้อยางลงบนพื้นผิวที่ต้องการสึกหรอพร้อมกับป้อนทรายซิลิกาแห้งในอัตราที่ควบคุมได้ โดยการบันทึกการสูญเสียมวลของชิ้นงาน สามารถวัดความต้านทานการสึกหรอสัมพัทธ์ได้อย่างเป็นกลางและสามารถทำซ้ำได้

เงื่อนไขการทดสอบ:

ความสม่ำเสมอของชิ้นงานทดสอบ – ตัวอย่างจากแผ่นสึกหรอของ Wodon ทั้งที่นำเข้าและผลิตในประเทศ ถูกตัดให้มีขนาดเท่ากันทุกประการ

วัสดุขัดถู – ใช้ทรายควอตซ์ที่มีเหลี่ยมคมเพื่อจำลองสภาวะการขัดถูที่รุนแรงมาก

ภาระและระยะเวลา – มีการใช้ภาระคงที่เป็นเวลา 45 นาที ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมือนกันทุกประการ

วิธีการนี้ช่วยขจัดอคติทางเรขาคณิตหรือการใช้งาน ทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพการสึกหรอที่วัดได้สะท้อนถึงคุณสมบัติของวัสดุของแผ่นแต่ละแผ่นเท่านั้น

ผลการทดสอบและการวิเคราะห์เปรียบเทียบ

เปรียบเทียบการลดน้ำหนักหลังจาก 45 นาที:

แผ่นสึกหรอของ Wodon: 0.148 กรัม

แผ่นกันสึกที่นำเข้า: 0.229 – 0.252 กรัม

แผ่นสึกหรอสำหรับใช้ในบ้าน: 0.371 – 0.399 กรัม

การศึกษาครั้งนี้ยืนยันว่าแผ่นกันสึกคาร์ไบด์โครเมียมที่ผลิตด้วยกระบวนการเคลือบผิวขั้นสูงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กกล้าทั่วไปอย่างเห็นได้ชัดในสภาพแวดล้อมที่มีการเสียดสีสูง