حالت‌های شکست ورق فولادی سایشی با استحکام بالا چیست؟

به‌عنوان تامین‌کننده ورق فولادی با استحکام بالا، از نزدیک متوجه شده‌ام که درک حالت‌های شکست این مواد چقدر مهم است. ورق های فولادی با استحکام بالا در طیف گسترده ای از کاربردها، از معدن و ساخت و ساز گرفته تا تولید و حمل و نقل استفاده می شود. دانستن اینکه چه چیزی ممکن است با این ورق ها اشتباه کند به جلوگیری از خرابی، کاهش هزینه ها و اطمینان از ایمنی عملیات کمک می کند.

سایش ساینده

یکی از رایج ترین حالت های شکست ورق فولادی با سایش بالا، سایش ساینده است. این زمانی اتفاق می افتد که ذرات سخت روی سطح فولاد ساییده می شوند و به تدریج آن را فرسوده می کنند. در صنایعی مانند معدن، که ورق های فولادی در تجهیزاتی که در تماس با سنگ ها و مواد معدنی هستند استفاده می شود، سایش ساینده یک تهدید دائمی است.

به تسمه نقاله در معدن زغال سنگ فکر کنید. زغال سنگ که حاوی ذرات ریز و سخت است، به طور مداوم بر روی سطح فولادی کمربند ساییده می شود. با گذشت زمان، این اصطکاک باعث از بین رفتن سطح فولاد می شود. میزان سایش مواد ساینده به عوامل مختلفی از جمله سختی ذرات ساینده، فشار بین ذرات و فولاد و حرکت نسبی بین آنها بستگی دارد.

برای مبارزه با سایش، ما اغلب استفاده از ورق های فولادی با سختی بالا را توصیه می کنیم. ماورق و ورق فولادی 30MnB5 نورد گرم آلیاژییک گزینه عالی است تعادل خوبی از استحکام و سختی دارد و در برابر سایش مقاوم است.

پوشیدن ضربه

سایش ضربه زمانی اتفاق می افتد که ورق فولادی در معرض ضربه های ناگهانی و پر انرژی قرار می گیرد. به عنوان مثال، در یک معدن، سنگ های بزرگ روی لوله های فولادی یا سنگ شکن ها ریخته می شوند. این ضربه ها می تواند باعث تغییر شکل، ترک خوردن و یا حتی تکه تکه شدن سطح فولاد شود.

کلید مقابله با سایش ضربه، داشتن ورق فولادی است که بتواند انرژی ضربه را بدون شکست جذب کند. ماورق فولاد کربنی نورد گرم نورد سرد Prime S690برای رسیدگی به موقعیت های با تاثیر زیاد طراحی شده است. چقرمگی فوق العاده ای دارد، به این معنی که می تواند در اثر ضربه، بدون ترک خوردگی، کمی خم شود و کشیده شود.

با این حال، اگر ضربه خیلی شدید باشد یا خیلی تکرار شود، حتی فولاد سخت نیز ممکن است شکست بخورد. خستگی می تواند ایجاد شود و به مرور زمان منجر به رشد ترک ها شود. این ترک ها در نهایت می توانند باعث شکسته شدن ورق فولادی شوند.

خوردگی

خوردگی یکی دیگر از حالت های شکست اصلی برای ورق های فولادی با استحکام بالا است. هنگامی که فولاد در معرض رطوبت، اکسیژن و مواد شیمیایی خاص قرار می گیرد، ممکن است شروع به زنگ زدگی کند. زنگ نوعی خوردگی است که فولاد را ضعیف می کند و آن را مستعد سایش و شکستگی می کند.

به عنوان مثال، در کاربردهای دریایی، ورق های فولادی مورد استفاده در کشتی سازی یا سکوهای دریایی به طور مداوم در معرض آب شور هستند. آب شور بسیار خورنده است و اگر فولاد به درستی محافظت نشود، می تواند به سرعت خورده شود.

برای جلوگیری از خوردگی، می‌توانیم پوشش‌های محافظ روی ورق‌های فولادی اعمال کنیم. گالوانیزه کردن یک روش رایج است که در آن یک لایه روی روی سطح فولاد اعمال می شود. روی به عنوان یک آند قربانی عمل می کند و به جای فولاد خورده می شود. گزینه دیگر استفاده از فولاد ضد زنگ است که حاوی کروم و سایر عناصر است که یک لایه اکسید محافظ روی سطح تشکیل می دهد. ماورق و صفحه فولادی فنری نورد گرم 60Si2Mnهمچنین می تواند با پوشش های ضد خوردگی برای افزایش دوام آن در محیط های خورنده درمان شود.

شکست خستگی

شکست خستگی زمانی اتفاق می افتد که ورق فولادی بارها و بارها بارگیری و تخلیه شود. این امر در قطعات ماشین آلات که در حرکت ثابت هستند، مانند چرخ دنده های یک سیستم انتقال، رایج است. هر بار که چرخ دنده می چرخد، چرخه ای از استرس را تجربه می کند. با گذشت زمان، این چرخه های تنش مکرر می تواند باعث ایجاد ترک های کوچک در فولاد شود.

این ترک ها از نقاطی با تمرکز تنش بالا مانند بریدگی ها یا سوراخ های ورق فولادی شروع می شوند. با ادامه چرخه‌های تنش، ترک‌ها بزرگ‌تر می‌شوند تا زمانی که فولاد در نهایت می‌شکند. تشخیص شکست خستگی می تواند دشوار باشد زیرا ممکن است ترک ها تا زمانی که کاملاً بزرگ نباشند قابل مشاهده نیستند.

برای کاهش خطر شکست خستگی، طراحی صحیح اجزای فولادی بسیار مهم است. از گوشه‌ها و لبه‌های تیز خودداری کنید، زیرا می‌توانند غلظت‌های تنش بالایی ایجاد کنند. همچنین از فولاد با کیفیت بالا با مقاومت در برابر خستگی خوب استفاده کنید.

سایش چسب

سایش چسب زمانی اتفاق می افتد که دو سطح در تماس با یکدیگر به هم بچسبند و سپس پاره شوند. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که روغن کاری کافی بین ورق فولادی و سطح دیگر وجود نداشته باشد. به عنوان مثال، در فرآیند شکل دهی فلز، اگر ورق فولادی و قالب به درستی روغن کاری نشده باشند، فولاد می تواند به قالب بچسبد. هنگامی که ورق جدا می شود، ممکن است قطعات فولاد پاره شود و باعث سایش چسب شود.

برای جلوگیری از سایش چسب، روغن کاری مناسب ضروری است. استفاده از روان کننده ها با افزودنی های ضد سایش می تواند به کاهش اصطکاک بین سطوح و جلوگیری از چسبندگی کمک کند.

نحوه انتخاب ورق فولادی مناسب

هنگام انتخاب یک ورق فولادی با مقاومت بالا، باید حالت های خرابی خاصی را که احتمالاً در برنامه شما رخ می دهد در نظر بگیرید. اگر سایش ساینده نگرانی اصلی است، به دنبال فولادی با سختی بالا باشید. برای کاربردهای مستعد ضربه، فولادی با چقرمگی خوب انتخاب کنید. و اگر مشکل خوردگی است، فولادی با خواص ضد خوردگی انتخاب کنید یا از یک پوشش محافظ استفاده کنید.

ما درک می کنیم که هر برنامه منحصر به فرد است و ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم ورق فولادی مناسب را برای نیازهای خود پیدا کنید. فرقی نمی‌کند در صنعت معدن، ساخت‌وساز یا تولید هستید، ما طیف گسترده‌ای از ورق‌های فولادی سایش با استحکام بالا را برای انتخاب داریم.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات ما هستید یا در مورد حالت های خرابی ورق های فولادی سایش با استحکام بالا سؤالی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما همیشه خوشحالیم که چت داشته باشیم و در مورد اینکه چگونه می توانیم نیازهای شما را برآورده کنیم صحبت می کنیم. برای شروع گفتگو در مورد نیازهای ورق فولادی خود با ما تماس بگیرید و بیایید با هم بهترین راه حل را برای کسب و کار شما پیدا کنیم.

مراجع

-ASM Handbook Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation

• "ساییدگی مواد" توسط م. نحوی و HE Naguib
• "مبانی خوردگی" نوشته جی آر دیویس