مکانیسم سایش قطعات پوشیدن کاربید چیست؟

قطعات سایش کاربید به دلیل سختی عالی ، مقاومت در برابر سایش و ثبات درجه حرارت بالا ، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان یک تأمین کننده قطعات کاربید ، درک مکانیسم های سایش این قسمت ها برای تهیه محصولات با کیفیت بالا و برآورده کردن نیازهای متنوع مشتریان بسیار مهم است. در این وبلاگ ، مکانیسم های مختلف سایش قطعات پوشیدن کاربید و چگونگی تأثیر آنها بر عملکرد و طول عمر این مؤلفه ها را بررسی خواهیم کرد.

ساینده ساینده

ساینده ساینده یکی از متداول ترین مکانیسم های سایش است که در قسمت های پوشیدن کاربید وجود دارد. این اتفاق می افتد که ذرات سخت یا آسمان در یک اسلاید ضد آب یا در سطح کاربید بچرخید و باعث حذف مواد شود. این نوع سایش را می توان بیشتر به دو دسته طبقه بندی کرد: ساینده ساینده دو بدن و سه بدن.

• ساینده ساینده دو بدن: در ساینده ساینده دو بدن ، ذرات سخت مستقیماً با سطح قسمت سایش کاربید در تماس هستند. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که از کاربید در برنامه هایی استفاده شود که در مقابل مواد خشن یا ساینده مانند معدن ، ساخت و ساز یا فلزکاری قرار می گیرد. به عنوان مثال ، در یک عملیات معدن ، بیت های مته کاربید ممکن است لباس ساینده دو بدن را تجربه کنند زیرا در سازندهای صخره ای سخت نفوذ می کنند. لبه های تیز ذرات سنگی می تواند خراشیده و مواد را از سطح بیت مته خارج کرده و به تدریج راندمان برش و طول عمر آن را کاهش دهد.
• ساینده ساینده سه بدن: ساینده ساینده سه بدن زمانی اتفاق می افتد که ذرات سخت بین قسمت سایش کاربید و ضد آب به دام می افتند. این ذرات می توانند به عنوان ساینده عمل کنند و باعث سایش در هر دو سطح شوند. این نوع سایش معمولاً در برنامه هایی که کاربید در معرض دوغاب یا مخلوطی از ذرات مانند پمپ ها ، دریچه ها یا تجهیزات سنگ زنی قرار دارد ، مشاهده می شود. به عنوان مثال ، در یک پمپ دوغاب ، پروانه کاربید ممکن است لباس ساینده سه بدن را تجربه کند زیرا در مخلوطی از آب و ذرات ساینده می چرخد. ذرات می توانند بین پروانه و پوشش پمپ به دام بیفتند و باعث می شود هر دو مؤلفه به مرور زمان از بین بروند.

برای کاهش سایش ساینده ، انتخاب درجه و ترکیب مناسب کاربید بر اساس الزامات خاص کاربردی مهم است. کاربیدها با سختی و سختی بالاتر به طور کلی در برابر سایش ساینده مقاوم تر هستند. علاوه بر این ، می توان از درمان های سطحی مانند پوشش یا تیمارهای حرارتی برای تقویت مقاومت سایش قطعات سایش کاربید استفاده کرد. به عنوان مثال ، یک روکش کربن مانند الماس (DLC) می تواند سطح سخت و صافی را فراهم کند که باعث کاهش اصطکاک و سایش می شود.

سایش چسب

سایش چسب هنگامی اتفاق می افتد که دو سطح در تماس با هم پیوند محلی و انتقال مواد بعدی را تجربه کنند. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که قسمت سایش کاربید و ضدعفونی کننده تحت فشار زیاد و حرکت نسبی در تماس نزدیک باشد. پیوند بین سطوح می تواند به دلیل عواملی مانند زبری سطح ، واکنش شیمیایی یا دما باشد.

• جوش سرد و انتقال مواد: در سطح میکروسکوپی ، آسمان های موجود در سطوح کاربید و میزبان می توانند در تماس باشند و جوش های کوچکی را تشکیل دهند. این جوش ها می توانند در حین حرکت نسبی شکسته شوند و باعث می شوند مواد از یک سطح به سطح دیگر منتقل شوند. این فرایند به جوشکاری سرد معروف است. به عنوان مثال ، در یک عملیات تشکیل فلزی ، کاربید ممکن است هنگام تماس با قطعه کار فلزی ، لباس چسب را تجربه کند. فشار بالا و اصطکاک می تواند باعث شود فلز به سطح قالب بچسبد و منجر به انتقال و سایش مواد شود.
• پوشیدن لباس: فرسودگی سایش نوع خاصی از سایش چسب است که وقتی دو سطح در معرض حرکات نوسان کوچک قرار می گیرند ، رخ می دهد. این می تواند در برنامه هایی اتفاق بیفتد که قسمت سایش کاربید در معرض لرزش یا بارگذاری پویا باشد ، مانند موتورهای اتومبیل یا اجزای هوافضا. حرکات نسبی کوچک بین سطوح می تواند باعث اکسیداسیون ، انتقال مواد و آسیب سطح شود. به عنوان مثال ، در یک کاربراتور ، شیر سوزن کاربید به دلیل ارتعاشات تولید شده توسط موتور ممکن است سایش را تجربه کند. مالش مداوم بین دریچه سوزن و صندلی می تواند باعث از بین رفتن مواد شود و بر عملکرد کاربراتور تأثیر بگذارد.

برای جلوگیری از سایش چسب ، کاهش فشار تماس و اصطکاک بین سطوح مهم است. این امر می تواند با استفاده از روان کننده ها یا پوشش های ضد اصطکاک حاصل شود. روان کننده ها می توانند یک فیلم نازک بین سطوح ایجاد کنند ، تماس مستقیم را کاهش داده و از جوشکاری سرما جلوگیری کنند. پوشش های ضد اصطکاک ، مانند دی سولفید مولیبدن (MOS2) یا پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) ، می توانند یک سطح با اصطکاک کم را فراهم کنند که باعث کاهش سایش می شود و عملکرد قطعات سایش کاربید را بهبود می بخشد.

سایش خورنده

سایش خورنده زمانی اتفاق می افتد که قسمت سایش کاربید در معرض یک محیط خورنده مانند محلول شیمیایی یا جو مرطوب قرار بگیرد. ترکیب خوردگی و سایش می تواند باعث از بین رفتن مواد شود و طول عمر قسمت سایش کاربید را کاهش دهد.

• خوردی شیمیایی: خوردگی شیمیایی نتیجه یک واکنش شیمیایی بین کاربید و محیط خورنده است. این می تواند باعث حل کاربید یا ایجاد محصولات خوردگی بر روی سطح آن شود. به عنوان مثال ، در یک کارخانه فرآوری شیمیایی ، دریچه های کاربید ممکن است در معرض محلول های اسیدی یا قلیایی قرار بگیرند. واکنش شیمیایی بین کاربید و محلول می تواند باعث شود که سطح دریچه خوردگی شود و منجر به گودال ، ترک خوردگی و از بین رفتن مواد شود.
• فرسایش: فرسایش با همبستگی ترکیبی از فرسایش و خوردگی است. هنگامی اتفاق می افتد که ذرات ساینده در یک جریان سیال باعث سایش مکانیکی روی سطح کاربید شوند ، در حالی که محیط خورنده به سطح در معرض حمله حمله می کند. این نوع سایش معمولاً در برنامه هایی مانند خطوط لوله ، پمپ و توربین مشاهده می شود. به عنوان مثال ، در یک گیاه آب شیرین کن آب دریا ، نازل های کاربید ممکن است به دلیل جریان پر سرعت آب دریا حاوی ذرات ساینده ، خوردگی فرسایش را تجربه کنند. ذرات ساینده می توانند سطح نازل را از بین ببرند ، در حالی که آب شور می تواند باعث خوردگی شود و منجر به از بین رفتن سریع مواد شود.

برای محافظت از قطعات سایش کاربید در برابر سایش خورنده ، انتخاب درجه کاربید که در برابر محیط خورنده خاص مقاوم است ، مهم است. کاربیدها با محتوای زیاد کروم یا نیکل به طور کلی در برابر خوردگی مقاوم تر هستند. علاوه بر این ، از پوشش های سطحی یا پوشش می توان برای ایجاد سدی بین کاربید و محیط خورنده استفاده کرد. به عنوان مثال ، یک پوشش سرامیکی می تواند مقاومت در برابر خوردگی عالی و محافظت از سایش را فراهم کند.

سایش خستگی

سایش خستگی زمانی اتفاق می افتد که قسمت سایش کاربید در معرض بارگذاری چرخه ای باشد ، مانند استرس مکرر یا کرنش. این می تواند باعث شود مواد شکاف ایجاد کنند و در نهایت شکست بخورند. سایش خستگی معمولاً در برنامه هایی که کاربید در محیط های پر سرعت یا استرس استفاده می شود ، مانند ابزارهای برش ، یاتاقان یا چرخ دنده ها مشاهده می شود.

• خستگی سطحی: خستگی سطحی هنگامی اتفاق می افتد که بارگذاری چرخه ای باعث شروع و انتشار شکاف در سطح قسمت سایش کاربید شود. سپس این ترک ها می توانند رشد کرده و باعث شود مواد از بین بروند و منجر به آسیب و سایش سطح شود. به عنوان مثال ، در یک یاتاقان توپ ، توپ های کاربید به دلیل تماس مکرر نورد با Raceway ممکن است خستگی سطحی را تجربه کنند. استرس چرخه ای می تواند باعث ایجاد سطح توپ ها شود که در نهایت می تواند منجر به تشکیل چاله ها و لکه دار شدن شود.
• خستگی زیرسطحی: خستگی زیرسطحی زمانی اتفاق می افتد که بارگذاری چرخه ای باعث شروع ترک ها و انتشار زیر سطح قسمت سایش کاربید شود. سپس این ترک ها می توانند رشد کرده و باعث شوند مواد از داخل به بیرون خراب شوند. تشخیص این نوع خستگی دشوارتر است و می تواند منجر به نارسایی ناگهانی و فاجعه بار شود. به عنوان مثال ، در یک ابزار برش کاربید ، خستگی زیرسطحی می تواند به دلیل غلظت استرس زیاد در لبه برش رخ دهد. بارگذاری چرخه ای در حین برش می تواند باعث شود که مواد زیر سطح شکاف هایی ایجاد کنند که در نهایت می تواند منجر به شکستن ابزار شود.

برای جلوگیری از سایش خستگی ، طراحی قطعات سایش کاربید برای تحمل بارگذاری چرخه ای مورد انتظار مهم است. این می تواند شامل بهینه سازی هندسه ، خصوصیات مواد و سطح سطح قطعات باشد. علاوه بر این ، برای بهبود مقاومت در برابر خستگی کاربید می توان از عملیات حرارتی مناسب و تیمارهای سطح استفاده کرد. به عنوان مثال ، لایه برداری شات می تواند تنش های باقیمانده فشاری را بر روی سطح کاربید معرفی کند ، که می تواند به جلوگیری از شروع و انتشار ترک کمک کند.

پایان

درک مکانیسم سایش قطعات سایش کاربید برای انتخاب مواد مناسب ، طراحی راه حل های مؤثر و اطمینان از عملکرد طولانی مدت این مؤلفه ها ضروری است. ما به عنوان یک تأمین کننده قطعات Carbide Wear ، ما متعهد هستیم که محصولات باکیفیتی را که برای مقاومت در برابر مکانیسم های مختلف سایش در برنامه های مختلف طراحی شده اند ، در اختیار مشتریان خود قرار دهیم.

خواه به دنبالش باشیدبوشینگ کاربیدبانکات کاربید برای دستمال ریلی، یاکاسه کاربید، ما تخصص و تجربه ای برای برآورده کردن نیازهای خاص شما داریم. تیم مهندسین و تکنسین های ما می توانند با شما همکاری کنند تا درجه کاربید مناسب را انتخاب کنند ، هندسه قسمت بهینه را طراحی کنند و از درمان های سطح مناسب استفاده کنند تا از حداکثر مقاومت و عملکرد سایش اطمینان حاصل کنند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد قطعات پوشیدن کاربید ما هستید یا یک برنامه خاص در ذهن دارید ، لطفاً با ما تماس نگیرید. ما مشتاقانه منتظر بحث در مورد نیازهای شما هستیم و بهترین راه حل ها را برای مشکلات سایش در اختیار شما قرار می دهیم.

منابع

• ASTM International. (2019). اصطلاحات استاندارد مربوط به سایش و فرسایش. ASTM G40 - 19.
• فینی ، I. (1995). فرسایش سطوح توسط ذرات جامد. سایش ، 186 - 187 ، 233 - 241.
• Lim ، SC ، & Ashby ، MF (1987). نقشه های سایش مکانیزم. Acta Metallurgica ، 35 (1) ، 1 - 24.
• Suh ، NP (1973). پوشیدن مواد سایش ، 25 (1) ، 111 - 124.