Различные конструктивные элементы машин и оборудования, такие как направляющие, шнеки, сита, решетки, ножи, контр-ножи, прижимы ножей, окорочные кулачки, подающие вальцы, рябухи и т. п., подвергаются различным нагрузкам в процессе эксплуатации. Следовательно, для их изготовления должны использоваться износостойкие материалы, то есть, сталь повышенной прочности.
Какие износостойкие материалы применяются для изготовления деталей и комплектующих
Наиболее распространёнными брендами износостойких материалов являются стали ardox, Relia, Miilux, предназначенные для использования в условиях сильного износа вследствие истирания. Но что такое абразивный износ и как сталь может его выдержать? Чтобы ответить на эти вопросы, следует разобрать основные свойства износостойких материалов.
Важные свойства износостойких материалов
Свойства стали, которые в наибольшей степени влияют на её устойчивость к абразивному износу — это твёрдость и жёсткость. Эти свойства, в свою очередь, зависят от состава и микроструктуры стали.
Твёрдость
Сталь с высокой твёрдостью обычно обладает лучшей износостойкостью, чем более мягкая сталь. Это утверждение основано на практическом опыте и, в некоторой степени, на лабораторных исследованиях, что привело к тому, что это утверждение рассматривается как эмпирическое правило. Тем не менее, это "правило" действительно только до тех пор, пока область применения и тип стали остаются в целом одинаковыми. Следует избегать обобщений, поскольку бывают случаи, когда другие свойства или характеристики выбранного материала могут быть более важными, чем его твёрдость.
Жёсткость
Важность жёсткости для износостойкости проверяется в случае, когда сталь подвергается постоянному воздействию мелких частиц. Более жёсткий материал лучше выдерживает нагрузки при больших углах удара, в то время как хрупкий материал будет меньше изнашиваться при малых углах.
Состав и микроструктура
Абразивная износостойкость повышается с увеличением содержания углерода в стали. Это, по-видимому, связано с тем, что углерод действует двумя способами, повышающими износостойкость:
- он образует карбиды
- он увеличивает твёрдость матрицы.
В зависимости от их размера и сцепления с матрицей, карбиды, которые являются довольно твёрдыми соединениями, могут способствовать или препятствовать износу стали. Увеличение количества таких частиц обычно благоприятно с точки зрения износостойкости, хотя более благоприятный эффект достигается, если карбиды также относительно велики как частицы.
В углеродистых сталях могут присутствовать следующие фазы: феррит, перлит, бейнит и мартенсит. Самой мягкой фазой является феррит, и его износостойкость самая низкая при чисто абразивном износе, за ним следуют перлит, бейнит и мартенсит, в таком порядке. Мартенсит обычно является наиболее износостойкой фазой, хотя опять же, всё зависит от сферы применения и конкретных условий эксплуатации стали.