השאלה ההנדסית המרכזית היא:

איזה מנגנון מסיר חומר מפני השטח?

התשובה קובעת את מאפייני הסגסוגת הנדרשים.

כיצד לבחור את תהליך הפלדה הקשה הנכון עבור מנגנוני שחיקה שונים?

קשיות לעומת קשיחות: מדוע הסגסוגת הקשה ביותר אינה תמיד הבחירה הטובה ביותר

עמידות בפני שחיקה דורשת איזון נכון של תכונות

קשיות היא מדד חשוב, אך היא אינה מייצגת ביצועי שחיקה מלאים.

ציפוי חייב לעמוד בכוחות בפועל הפועלים על הרכיב.

ניתן לסכם את הקשר כך:

במהלך בחירת סגסוגת, מהנדסים מתמודדים לעתים קרובות עם פשרות:

קשיות גבוהה יותר
↓

עמידות טובה יותר בפני שחיקה

אֲבָל

קשיחות נמוכה יותר
↓

רגישות גבוהה יותר לסדיקה

הפתרון הנכון תלוי באיזה מנגנון כשל שולט.

בחירת סגסוגת ציפוי קשה לפי יישום תעשייתי

רכיבים שונים חווים תנאי פעולה שונים.

בחירת הסגסוגת צריכה להתאים לתפקוד הרכיב ולמצב הכשל.

גישה מבוססת יישום זו נמנעת מבחירת חומרים רק מערכי קשיות במעבדה.

בחירת סגסוגות עבור יישומי שחיקה

כאשר חיתוך חלקיקים הוא מנגנון הכשל העיקרי

סביבות שוחקות קשות נפוצות ב:

• ציוד כרייה
• עיבוד מלט
• טיפול בחומרים בתפזורת
• מערכות שינוע בורגי

נזקי שטח אופייניים כוללים:

• חיתוך חריצים
• הסרת חומרים
• אובדן גיאומטריית רכיבים

העדיפות ההנדסית היא בדרך כלל:

• עמידות גבוהה בפני שחיקה
• שלבים קשים יציבים
• תמיכה מטלורגית חזקה מהמטריקס

סגסוגות ציפוי קשיח מחוזקות בטונגסטן קרביד נחשבות באופן נרחב ליישומים אלה מכיוון שפאזות קרביד מספקות עמידות חזקה כנגד חלקיקים שוחקים.

עם זאת, בחירת קרביד חייבת לקחת בחשבון את תנאי ההפעלה.

אם הרכיב חווה פגיעות חוזרות ונשנות, תכולת קרביד מוגזמת עלולה להגביר את השבירות וליצור סיכון לסדקים.

בחירת סגסוגות לתנאי פגיעה ובלאי משולב

מדוע קשיחות הופכת לגורם המגביל

שחיקה כתוצאה מפגיעה יוצרת סביבת כשל שונה.

דוגמאות אופייניות:

• חלקי מגרסה
• רכיבי ציוד כבד
• מכונות תעשייתיות בעלות עומס גבוה

הציפוי חייב לספוג אנרגיה מכנית מבלי:

• סדקים
• התכתשות
• ניתוק מחומר הבסיס

ביישומים אלה, סגסוגת בעלת קשיות מעט נמוכה יותר וקשיחות טובה יותר עשויה לעלות על ביצועים טובים יותר מחומר קשה יותר אך שביר יותר.

ההחלטה ההנדסית אינה:

"איזו סגסוגת קשה יותר?"

השאלה הנכונה היא:

"איזו סגסוגת שורדת את תנאי הטעינה בפועל?"

בחירת סגסוגות מבוססות ניקל, קובלט ומחוזקות קרביד

סגסוגות קשיחות מבוססות ניקל

מערכות סגסוגות מבוססות ניקל נבחרות בדרך כלל במקרים בהם יש לשלב עמידות בפני שחיקה עם עמידות בפני קורוזיה.

שיקולים אופייניים:

• חשיפה לכימיקלים
• תנאי בלאי מתונים
• דרישות איטום פני השטח

יישומים כוללים:

• שסתומים
• משאבות
• ציוד כימי

סגסוגות קשיחות מבוססות קובלט

סגסוגות מבוססות קובלט נשקלות לעיתים קרובות כאשר הרכיב דורש:

• עמידות בפני שחיקה בטמפרטורה גבוהה
• עמידות בפני שחיקה מתכת-למתכת
• יציבות פני השטח תחת מגע חוזר

יישומים כוללים:

• משטחי איטום שסתומים
• רכיבים עמידים בטמפרטורה גבוהה

סגסוגות מחוזקות קרביד טונגסטן

מערכות מחוזקות קרביד נבחרות בדרך כלל לשחיקה קשה.

יישומים אופייניים:

• מסועי בורג
• ציוד כרייה
• משטחים עמידים בפני שחיקה החשופים לחלקיקים קשים

המגבלה היא שעמידות קיצונית בפני שחיקה אינה אומרת בהכרח עמידות בפני כשל בפגיעות.

מדוע בחירת סגסוגת חייבת להתאיםציפוי קשיח של הורים-הוריםיְכוֹלֶת

ביצועי החומר תלויים בבקרת משקעים

בחירת הסגסוגת הנכונה היא רק ההחלטה ההנדסית הראשונה.

ביצועי הציפוי הסופיים תלויים במידה רבה באופן שבו הסגסוגת מופקדת.