فولادهای مقاوم در برابر سایش

پیدایش آلیاژهای گوناگون مقاوم در برابر سایش، بدلیل تنوعی است که در پدیده های سایش وجود دارد. از نظر چقرمگی و مقاومت در برابر سایش، میتوان آلیاژهای فوق الذکر را به گروه های، فولاد های کم آلیاژ پرلیتی مارتنزیتی، فولاد هادفیلد و چدنهای پر کرم تقسیم بندی نمود.

نکته مهم این است که هر آلیاژ مقاوم به سایشی نمیتواند کاربرد مناسبی در برابر انواع سایش ها، داشته باشد بلکه بکارگیری موفقیت آمیز یک آلیاژدرمقابل سایش، تنها با شناخت دقیق نوع سایش و آگاهی داشتن به خواص آلیاژ مورد نیاز امکان پذیر میباشد. برای مثال فولادهای هادفیلد و فولادهای کم آلیاژ پرلیتی و مارتنزیتی، هر دو در مقابل سایش از نوع کندگی مقاوم میباشند ولی اگر شدت ضربه های وارده به سطح در حال سایش زیاد باشد از فولادهای هادفیلد و اگر کم باشد از فولادهای کم آلیاژ پرلیتی و مارتنزیتی استفاده میگردد.

فولاد آستنیتی منگنزی

فولاد آستنیتی منگنزی (حاوی حدود 1.2 درصد کربن و 12 درصد منگنز ) در سال 1882 به وسیله رابرت هادفیلد (Sir Robert Hadfield) ابداع و معرفی گردید و به افتخار این ابداع به نام هادفیلد معروف شد. این فولاد بدلیل دارا بودن ترکیبی مناسب از چقرمگی، انعطاف پذیری، قابلیت کار سختی و مقاومت عالی در مقابل سایش منحصر به فرد است و به عنوان یک ماده مهندسی دارای کاربرد وسیع در موارد ویژه است.

فولاد هادفیلد به دلیل ویژگیهای ذکر شده در ساخت قطعات مورد استفاده در تجهیزات ، دستگاهها و ماشین آلات صنایع راه سازی، معدنی، سیمان، راه آهن ، حفاری چاه های نفت، لایروبی، سنگ های ساختمانی و تزئینی، چوب و صنعت فولادسازی به کار گرفته می شود.

جهت اطلاع از پروفیل صنعتی کلیک نمایید.

این فولادها با داشتن ویژگیهای عالی و منحصر به فرد دارای محدودیتهایی می باشند که کاربرد آن را در موارد ویژه محدود می کند که عبارتند از:

• دارای قابلیت ماشینکاری بسیار کمی است.
• استحکام تسلیم آن کم و در محدوده 31 – 50 kg/mm² قرار دارد.

بنابراین فولاد مذکور برای قطعاتی که باید دقت ابعادی بالایی داشته باشند و یا در تنش های بالا در مقابل تغییر شکل مقاوم باشند، مناسب نیست. در هر حال انجام عملیاتی نظیر چکش کاری، کوبش، پرس کردن، نورد سرد و شوک های انفجاری بر روی سطح این فولاد باعث افزایش استحکام تسلیم و بالا رفتن سختی سطح آن ( ضمن حفظ انعطاف پذیری در مغز ) می گردد.

کار سختی فولاد آستنیتی منگنزی (فولاد هادفیلد )

چقرمگی بالا و مقاومت خوب در برابر سایش ، از ویژگی های بارز این نوع فولادها میباشد. سختی سطح این فولادها که در حین کار افزایش می یابد و موجب مقاومت به سایش عالی آنها می شود. در حقیقت پس از

مرحله عملیات حرارتی، سختی فولاد آستنیتی منگنزی بالا نبوده و در حدود 170-220HB میباشد. بنابراین در صورت عدم وجود کار سختی، تفاوت چندانی بین این نوع فولادها و فولادهای با کربن متوسط وجود ندارد.

ولی در اثر کار سختی در هنگام کار، که میتواند ناشی از ضربات شدید چکش های سنگ شکن یا تنش های فشاری به وجود آمده در فکهای سنگ شکن باشد، سختی به حدود 550HB نیز می رسد. این افزایش سختی

نتیجه یک استحاله مکانیکی یعنی تبدیل آستنیت به مارتنزیت میباشد، افزایش سختی، تدریجی و بصورت لایه لایه از سطح بطرف داخل صورت می پذیرد.