
Slidfaste legeringer er en klasse af materialer, der er specielt udviklet til at modstå overfladenedbrydning og materialetab forårsaget af mekanisk slid. Dette slid kan skyldes slid (afskrabning), erosion (påvirkning af partikler), adhæsion (fastklæbning og fastsiddende) og stød.
Deres primære funktion er at forlænge levetiden for industrielt udstyr, reducere nedetid og forbedre driftseffektiviteten i krævende miljøer.
Videnskaben om slidstyrke
Slidstyrke er ikke en enkelt materialeegenskab som tæthed; det er en kompleks systemadfærd. Nøglen til et materiales slidstyrke ligger i dets evne til at modstå plastisk deformation og brud. Dette opnås primært gennem:
Høj hårdhed: Modstår penetration og slid af hårde partikler.
Arbejdshærdning: Evnen til at blive hårdere og sejere ved overfladen, når den bliver stødt eller belastet (f.eks. Hadfield-manganstål).
Sejhed: Modstår afslag, revner og afskalninger under stødbelastninger.
Mikrostruktur: Tilstedeværelsen af hårde carbider (f.eks. krom, wolfram, vanadiumcarbider) indlejret i en hård metallisk matrix er et fællestræk.
Slidbestandige legeringer er typisk baseret på jernholdige metaller (jern og stål) eller ikke-jernholdige metaller, hver skræddersyet til specifikke slidmekanismer.
| Legering Type / Base | Nøglekarakteristika | Fælles karakterer / eksempler | Primære applikationer |
| Martensitiske stål | Høj hårdhed og god styrke; opnås gennem varmebehandling (quenching & temperering). | AR400, AR500, 4140, 4340 | Mineskovle, knuserforinger, bulldozerblade, slidplader. |
| Austenitisk manganstål | "Hadfield Steel". Ekstremt hårdfør og arbejdshærdende. Ved stød øges overfladens hårdhed dramatisk, mens kernen forbliver sej. | A128 Grade C, MN13, MN18 | Kæbeknuserforinger, jernbanefrøer, stenbor, larvebånd. |
| Høj-krom hvidt støbejern | Enestående slidstyrke på grund af et højt volumen af hårde chromcarbider. Kan være skørt under stød. | Ni-Hard, A532 | Gyllepumpehuse, mølleforinger, pulveriseringsvalser, sprængningsudstyr. |
| Carbid kompositter | Ikke en monolitisk legering, men et kritisk slidbestandigt materiale. Hårde wolframcarbidpartikler indlejret i en hård metalmatrix (som kobolt eller nikkel). | Wolframcarbid-kompositter, Stellite (kobolt-baseret) | Hardfacing wirer, slidplader, skæreværktøj, bor, ventilsæder. |
| Kobolt-baserede legeringer | Fremragende modstandsdygtighed over for en kombination af slid, korrosion og høje temperaturer (rød hårdhed). | Stellite, Haynes legeringer | Gasturbineblade, højtemperaturventiler, savspidser, motorkomponenter. |
| Nikkelbaserede legeringer | Svarende til koboltlegeringer, der tilbyder god slid- og korrosionsbestandighed, ofte brugt, hvor kobolt ikke er egnet. | Inconel, Colmonoy | Kemisk behandlingsudstyr, rumfartskomponenter, hardfacing-overlays. |
Disse legeringer bruges ikke altid til at lave hele komponenter. De anvendes ofte på omkostningseffektive måder for at beskytte et basismateriale:
Cast-komponenter: Delen (som et pumpehus) er helt støbt af den slidbestandige legering.
Bæreplader: Plader af hærdet stål (f.eks. AR400) boltes eller svejses på sårbare overflader.
Hårdbeklædning/beklædning: Et lag af slidstærk legering svejses eller smeltes på overfladen af et billigere, sejere basismetal. Dette er en meget almindelig og økonomisk metode.
Termisk spray: En belægning af legeringen sprøjtes på overfladen for at skabe et slidbestandigt lag.
Sammenfattende er slidbestandige legeringer en mangfoldig og kritisk familie af materialer, der udgør rygraden i den tunge industri. Valget af den passende legering afhænger af en præcis forståelse af slidmekanismen (slid, stød osv.), driftsmiljøet (inklusive temperatur og korrosion) og økonomiske overvejelser.