Thép chịu mài mòn là gì?
Thép chịu mài mòn hay thép chống mài mòn là loại thép có độ chống chịu mài mòn va đập cao được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp nặng. Đây là loại thép được phát triển với độ cứng cao nhờ vào việc kết hợp các thành phần hóa học một cách đặc biệt cùng với quá trình tôi luyện và xử lý nhiệt, hiện tượng mài mòn được giảm thiểu và tuổi thọ vật liệu được tăng lên.
Đặc tính của thép chịu mài mòn
Đối với các chi tiết bị mài mòn rất mạnh trong điều kiện ma sát do mài sát dưới áp lực cao và va đập như xích máy xúc, búa nghiền than, hàm nghiền đập đá, răng gàu xúc (đất, đá), thanh gạt, ghi …] không thể dùng cách thấm cacbon hay tôi bề mặt vì chúng không đủ tính chống mài mòn, lớp thấm mỏng nên thời gian làm việc quá ngắn.
Lúc này phải dùng loại thép hợp kim đặc biệt có độ dai cao nhưng có khả năng tự tăng mạnh độ cứng bề mặt khi làm việc, nhờ đó tăng mạnh tính chống mài mòn, hơn nữa lớp chống mài mòn đó không bao giờ mất đi vì một khi bị mòn đi lớp tự biến cứng khác tiếp theo lại hình thành, điều này ưu việt hơn hẳn tôi bề mặt và hóa – nhiệt luyện.
Thép chịu mài mòn dùng vào mục đích này được gọi là thép Hadfield (do Hadfield tìm ra từ thế kỷ 19), đó là thép hợp kim đặc biệt được dùng ở trạng thái đúc với thành phần cơ bản gồm 0,90 – 1,30%C, 11,4 – 14,5%Mn (theo TCVN sẽ được ký hiệu là 110Mn13Đ) và tổ chức là austenit.
Ứng dụng của thép chống mài mòn
Thép chống mài mòn có độ cứng cao đạt từ 300HB đến 600HB giúp cho thép không những chịu mài mòn tốt mà khả năng chịu được áp lực lớn cũng vô cùng tuyệt vời. Vì thế thép chịu mài mòn cao được ứng dụng trong những trường hợp sau:
– Ứng dụng trong ngành công nghiệp xi măng
– Sản xuất băng tải trong ngành khai thác khoáng sản, khai thác mỏ
– Ứng dụng trong ngành công nghiệp chế tạo máy, xe ủi đất, làm bánh răng, gàu máy xúc, thùng xe tải
– Chế tạo bồn, bể chứa và nhiều ứng dụng khác…
Nguyên lý của thép chịu mài mòn
Như đã biết Mn là nguyên tố mở rộng khu vực γ nên với lượng lớn Mn như vậy thép thuộc loại austenit (tức có tổ chức ó ổn định ở nhiệt độ thường). Với tổ chức austenit thép có độ dai cao, độ cứng thấp, song khi làm việc dưới áp lực cao và bị va đập austenit (với mạng A1 rất nhạy cảm với hóa bền biến dạng – xem lại mục 2.1.3b) bị biến dạng dẻo và biến cứng mạnh, làm tăng mạnh độ cứng và tính chống mài mòn của lớp bề mặt (còn thuyết khác lại cho rằng dưới áp suất cao do va đập, austenit chứa cacbon cao chuyển biến thành mactenxit cacbon cao – 1,10% – nên có độ cứng cao), còn lõi vẫn giữ nguyên tổ chức ban đầu nên vẫn duy trì được độ dai. Để đạt được độ dai, tính chống mài mòn cao như vậy, sau khi đúc thép phải qua dạng nhiệt luyện đặc biệt.
Do có mangan và cacbon cao nên sau khi đúc với tốc độ nguội chậm ngoài austenit ra thép có một lượng lớn Mn3C hay (Fe,Mn)3C được tạo thành nằm ở biên hạt nên làm giảm mạnh độ bền, độ dai và rất giòn, chưa thể đem dùng ngay được. Để làm mất dạng khuyết tật này phải nung vật đúc đến 1050 – 1100oC, giữ nhiệt lâu để cacbit mangan hòa tan hết vào austenit rồi sau đó làm nguội nhanh trong nước để cacbit không kịp tiết ra và như thế tổ chức thép hoàn toàn là austenit, cơ tính đạt được như sau: σb = 800 ÷ 900MPa, σ0,2 = 300 ÷ 350MPa, δ = 15 ÷ 25%, ψ = 20 ÷ 30%, HB 180 ÷ 220. Nguyên công nhiệt luyện đó là austenit hóa (ổn định tổ chức hoàn toàn là austenit) nhưng do cách thực hiện giống với tôi nên trong thực tế vẫn dùng cách gọi này.
Nguyên lý xử dụng thép chịu mài mòn ,vật liệu chịu mài mòn
– Thép chỉ có tính chống mài mòn đặc biệt cao với các điều kiện đã nói ở trên, trong các điều kiện không giống như vậy ưu việt này bị hạn chế hoặc mất đi do không tạo được lớp biến cứng bề mặt. Ví dụ, khi phun cát thép Hadfield lại bị mòn rất nhanh (hơn cả thép thường) do tác dụng mài bóc của ứng suất tiếp, răng gàu xúc đất lại bị mòn nhanh hơn khi xúc đá.
-Tuy thép có độ cứng thấp sau khi austenit hóa (HB 200) nhưng tính gia công cắt lại rất kém nếu không muốn nói là không thể gia công nó bằng dụng cụ cắt. Thép được tạo hình chỉ bằng đúc (nếu cần có thể mài thô).
Ngày nay thép chịu mài mòn và vật liệu chịu mài mòn được ứng dụng vào nhiều ngành nghề và các lĩnh vực trong đời sống như khai thác cát đá ,xi măng sản xuất gạch tuyenl ….
Chúng tôi chân thành cảm ơn sự hợp tác của các khách hàng và không ngừng cố gắng phát triển hơn nữa đáp ứng tốt mọi yêu cầu của khách hàng. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm nhiều thông tin chi tiết về sản phẩm và dịch vụ của công ty, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.
Cơ Khí Đúc 1-5 là nhà sản xuất hàng đầu tại Việt Nam cung cấp các thiết bị: Sản phẩm đúc, Gia công vật tư đúc đồng, Tái chế phế liệu
Lựa chọn chúng tôi, khách hàng hoàn toàn có thể yên tâm bởi sản phẩm và các dịch vụ của Cơ Khí Đúc 1 – 5 luôn đảm bảo dễ sử dụng, linh phụ kiện sẵn có, bảo hành – bảo dưỡng và sửa chữa hết sức thuận tiện nhờ hệ thống cửa hàng, đại lý, nhà xưởng… rộng khắp trên toàn quốc.
Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng giải pháp đầu tư hiệu quả cùng những sản phẩm và dịch vụ tốt nhất
Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ
Văn phòng: Số nhà 27, Phố Bên Sông – Tổ 12 – Thị Trấn Lâm – Huyện Ý Yên -Tỉnh Nam Định.
Xưởng sản xuất: Khu CN Thị Trấn Lâm – Huyện Ý Yên – Tỉnh Nam Định.
Hotline: 039.653.1280
Email: vattuduc@gmail.com
Zalo: Cơ Khí Đúc 1-5
