1. εισαγωγή: Όταν η φθορά συγκεντρώνεται γύρω από το κάτω μέρος ενός εξαρτήματος

Τα ανθεκτικά στην φθορά εξαρτήματα δεν αποτυγχάνουν πάντα ομοιόμορφα.

Σε πολλές μηχανικές εφαρμογές, το μεγαλύτερο μέρος του εξαρτήματος παραμένει δομικά υγιές, ενώ μια σχετικά μικρή περιοχή εργασίας υφίσταται επαναλαμβανόμενη τριβή και επαφή.Η αντικατάσταση ολόκληρου του εξαρτήματος με υλικό υψηλότερου κράματος μπορεί να αυξήσει το κόστος παραγωγής χωρίς απαραίτητα να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά το πραγματικό μοτίβο φθοράς.

Αυτή ήταν η πρόκληση πίσω από την απαίτηση για επιφάνεια άνω βαλβιδίου βολφραμίου για έναν πελάτη στο Βιετνάμ.

Ο πελάτης χρειαζόταν ένα στοιχείο που θα μπορούσε να διατηρήσει μια ισχυρή χάλυβα δομή παρέχοντας παράλληλα πρόσθετη προστασία γύρω από το κάτω τμήμα όπου η φθορά επικεντρώθηκε.

2Σενάριο εφαρμογής: Πολυδιάστατη φθορά σε κρίσιμες επιφάνειες εργασίας

Η επάνω πλάκα λειτουργεί με το κάτω τμήμα της να εκτίθεται σε επαναλαμβανόμενη μηχανική επαφή.Προστατεύοντας μόνο την κάτω όψη θα άφηναν τις γύρω επιφάνειες εκτεθειμένες..

Το σχέδιο έπρεπε συνεπώς να αντιμετωπίσει ταυτόχρονα διάφορα πρακτικά ζητήματα:

• Το κύριο σώμα χρειαζόταν επαρκή δύναμη και αντοχή
• Οι κρίσιμες διαστάσεις έπρεπε να διατηρηθούν μέσω της μηχανικής επεξεργασίας
• Το κάτω τμήμα εργασίας απαιτούσε σημαντικά υψηλότερη αντοχή στην φθορά
• Χρησιμοποιήστε προστασία που απαιτείται για να καλύπτετε πολλές επιφάνειες αντί για ένα πρόσωπο
• Τα τμήματα καρβιδίου που απαιτούνται για να παραμείνουν σταθερά συνδεδεμένα με το υποστρώμα χάλυβα

Η απλή αύξηση της σκληρότητας του ολοκληρωμένου κατασκευαστικού στοιχείου από χάλυβα δεν θεωρήθηκε η πλέον κατάλληλη προσέγγιση, επειδή το δομικό σώμα και οι επιφάνειες φθοράς εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες.

3Λύση Kingrail: Σφυρηλατημένο σώμα 16Mn με πέντε επιφανειακές συγκόλληση από καρβίδη

Με βάση τις απαιτήσεις των εξαρτημάτων, η Kingrail ανέπτυξε τη λύση παραγωγής γύρω από ένα 16Mn σφυρηλατημένο ατσάλινο σώμα.

Το κενό χάλυβα σφυρηλατήθηκε αρχικά για να δημιουργηθεί η κύρια δομή και στη συνέχεια επεξεργάστηκε για να επιτευχθούν οι απαιτούμενες διαστάσεις και διεπαφές.

Το πιο σημαντικό μέρος της λύσης ήταν η διάταξη προστασίας από τη φθορά.

Αντί να εφαρμόζεται το καρβίδιο του βολφραμίνου σε μία μόνο επιφάνεια εργασίας, τα μπλοκ καρβιδίου του βολφραμίνου συγκολλήθηκαν σε πέντε επιφάνειες του κάτω τμήματος.Αυτό δημιούργησε μια προστατευμένη ζώνη φθοράς γύρω από το μέρος του συστατικού που εκτίθεται περισσότερο κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Η πλήρης ακολουθία παραγωγής περιλάμβανε:

• Προετοιμασία πρώτης ύλης 16Mn
• Σφυρηλάτηση του κύριου εξαρτήματος
• Εργασίες χονδρικής και ακριβούς επεξεργασίας
• Προετοιμασία των πέντε επιφανειών που φέρουν καρβίδιο
• Επιλογή και τοποθέτηση μπλοκ καρβιδίου βολφραμίου
• Ελεγχόμενη συγκόλληση
• Τελική τελική επεξεργασία και διαμετρική επιθεώρηση

Η προσέγγιση αυτή επέτρεψε την επεξεργασία των δομικών και ανθεκτικών στην φθορά λειτουργιών χωριστά σε ένα ενιαίο τελικό εξαρτήμα.

4Αξία εφαρμογής: Προστασία της περιοχής που πραγματικά φθείρεται

Το κύριο πλεονέκτημα της λύσης έγκειται στη διανομή των υλικών.

Το ατσάλινο σώμα 16Mn συνεχίζει να παρέχει την αντοχή, την αντοχή και την μηχανική ικανότητα που απαιτείται για το συστατικό, ενώ τα μπλοκ καρβιδίου βολφραμίνης προστατεύουν τις περιοχές που υπόκεινται σε συμπυκνωμένη συσκότιση.

Η διαμόρφωση πέντε επιφανειών παρέχει επίσης ένα πρακτικό πλεονέκτημα σε σχέση με την προστασία ενός προσώπου, επειδή η φθορά μπορεί να αναπτυχθεί κατά μήκος του κάτω και των παρακείμενων επιφανειών κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Για το έργο του Βιετνάμ, η λύση παρέχει διάφορα αναμενόμενα λειτουργικά οφέλη:

• Μειωμένη άμεση συσκότιση του υποστρώματος χάλυβα
• Καλύτερη προστασία γύρω από κρίσιμες κάτω επιφάνειες
• Διατήρηση των αρχικών δομικών χαρακτηριστικών του ατσάλινου σώματος
• Μειωμένος κίνδυνος τοπικής φθοράς που αλλάζει γρήγορα τη γεωμετρία του κατασκευαστικού στοιχείου
• Πιθανές μεγαλύτερες περιόδους αντικατάστασης υπό συνθήκες λειτουργίας με αβραστικά

Η πραγματική βελτίωση της διάρκειας ζωής εξαρτάται από το φορτίο λειτουργίας, τις συνθήκες επαφής, το ακαθαρτικό μέσο, την πρακτική συντήρησης και άλλους παράγοντες.Η Kingrail αξιολογεί τα ανθεκτικά στην φθορά εξαρτήματα σύμφωνα με την πραγματική εφαρμογή του πελάτη, αντί να εφαρμόζει μια σταθερή αξίωση διάρκειας ζωής.

5Συμπέρασμα: Μια πιο στοχευμένη προσέγγιση για τα ανθεκτικά στην φθορά εξαρτήματα

Η εφαρμογή αυτή στο Βιετνάμ δείχνει πώς η έντονη φθορά δεν απαιτεί πάντα ένα εντελώς διαφορετικό υλικό κατασκευής.Μια πιο πρακτική λύση είναι να διατηρηθεί ένα ανθεκτικό δομικό ατσάλινο σώμα και να ενισχυθούν μόνο οι περιοχές που βιώνουν τη μεγαλύτερη τριβή.

Με τον συνδυασμό ενός σφυρηλατημένου και επεξεργασμένου σώματος 16Mn με μπλοκ καρβιδίου βολφραμίου που συγκολλούνται σε πέντε κατώτερες επιφάνειες, η επιφάνεια επιφάνειας επιτυγχάνει σαφή διαίρεση μεταξύ δομικής υποστήριξης και προστασίας από φθορά.

Οι δυνατότητες σφυρηλάτησης, χύτευσης, μηχανικής και εξατομικευμένης κατασκευής της Kingrail επιτρέπουν την ανάπτυξη παρόμοιων εξαρτημάτων σύμφωνα με τα σχέδια των πελατών και τα πραγματικά πρότυπα φθοράς.Για πελάτες που ασχολούνται με πρόωρη φθορά των ατσάλινων εξαρτημάτων, το πρώτο βήμα δεν είναι, επομένως, η απλή επιλογή ενός σκληρότερου υλικού, αλλά ο προσδιορισμός του σημείου όπου εμφανίζεται η φθορά, του τρόπου φόρτωσης του στοιχείου και των επιφανειών που απαιτούν πρόσθετη προστασία.