
Тозуға төзімді қорытпалар - механикалық тозудан туындаған бетінің деградациясына және материалдың жоғалуына төтеп беру үшін арнайы жасалған материалдар класы. Бұл тозу абразиядан (қырап кету), эрозиядан (бөлшектердің әсерінен), адгезиядан (өткіру және ұсталу) және соққыдан туындауы мүмкін.
Олардың негізгі қызметі өнеркәсіптік жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту, тоқтап қалу уақытын қысқарту және талап етілетін ортада жұмыс тиімділігін арттыру болып табылады.
Тозуға төзімділік туралы ғылым
Тозуға төзімділік тығыздық сияқты біртұтас материалдық қасиет емес; бұл күрделі жүйе әрекеті. Материалдың тозуға төзімділігінің кілті оның пластикалық деформацияға және сынуға қарсы тұру қабілетінде жатыр. Бұған ең алдымен мыналар арқылы қол жеткізіледі:
Жоғары қаттылық: Қатты бөлшектердің енуіне және тозуына қарсы тұрады.
Жұмысты шыңдау: Соққыға немесе кернеуге ұшыраған кезде бетінде қаттырақ және қатал болу мүмкіндігі (мысалы, Хэдфилд марганец болаты).
Қаттылық: Соққы жүктемелері кезінде сынуға, жарылуға және шашырауға қарсы тұрады.
Микроқұрылымы: Қатты металдық матрицаға енгізілген қатты карбидтердің (мысалы, хром, вольфрам, ванадий карбидтері) болуы жалпы сипаттама болып табылады.
Тозуға төзімді қорытпалар әдетте қара металдарға (темір және болат) немесе түсті металдарға негізделген, олардың әрқайсысы белгілі бір тозу механизмдеріне бейімделген.
| Қорытпа түрі / негізі | Негізгі сипаттамалар | Жалпы бағалар / мысалдар | Негізгі қолданбалар |
| Мартенситті болаттар | Жоғары қаттылық және жақсы беріктік; термиялық өңдеу (сөндіру және шынықтыру) арқылы қол жеткізіледі. | AR400, AR500, 4140, 4340 | Тау-кен шелектері, ұсақтағыш төсемдері, бульдозер қалақтары, тозған пластиналар. |
| Аустенитті марганецті болат | «Хэдфилд болат». Өте қатты және жұмысты қатайтатын. Соққы кезінде оның бетінің қаттылығы күрт артады, ал өзегі қатты болып қалады. | A128 С, MN13, MN18 дәрежесі | Жақ ұсатқыш лайнерлері, темір жол бақалары, жартастарды бұрғылау қашаулары, шынжыр табанды жолдар. |
| Жоғары хромды ақ шойын | Қатты хром карбидтерінің жоғары көлеміне байланысты тозуға ерекше төзімділік. Соққы кезінде сынғыш болуы мүмкін. | Ni-Hard, A532 | Шлам сорғысының қаптамалары, диірмен төсемдері, ұнтақтағыш орамдары, атқылау жабдықтары. |
| Карбидті композиттер | Монолитті қорытпа емес, сыни тозуға төзімді материал. Қатты металл матрицаға (кобальт немесе никель сияқты) енгізілген қатты вольфрам карбиді бөлшектері. | Вольфрам карбиді-композиттері, стеллит (кобальт негізіндегі) | Қатты төсеу сымдары, тозу тақталары, кескіш құралдар, бұрғылау қашаулары, клапан орындықтары. |
| Кобальт негізіндегі қорытпалар | Тозуға, коррозияға және жоғары температураға (қызыл-қаттылық) тамаша төзімділік. | Стеллит, Хейнс қорытпалары | Газ турбиналық қалақшалар, жоғары температуралық клапандар, ара ұштары, қозғалтқыш бөлшектері. |
| Никель негізіндегі қорытпалар | Жақсы тозуға және коррозияға төзімділікке ие кобальт қорытпаларына ұқсас, кобальт жарамсыз жерлерде жиі қолданылады. | Инконел, Колмоной | Химиялық өңдеу жабдықтары, аэроғарыштық компоненттер, қатты қаптау қабаттары. |
Бұл қорытпалар барлық компоненттерді жасау үшін әрдайым қолданыла бермейді. Олар көбінесе негізгі материалды қорғау үшін үнемді тәсілдермен қолданылады:
Cast компоненттері: Бөлшек (сорғы корпусы сияқты) толығымен тозуға төзімді қорытпадан құйылады.
Тозу тақтайшалары: Шынықтырылған болаттан жасалған парақтар (мысалы, AR400) осал беттерге болттармен бекітілген немесе дәнекерленген.
Қатты қаптау / қаптау: Тозуға төзімді қорытпа қабаты арзанырақ, берік негізгі металдың бетіне дәнекерленген немесе балқытылған. Бұл өте кең таралған және үнемді әдіс.
Термиялық спрей: Тозуға төзімді қабат жасау үшін бетіне қорытпаның жабыны шашылады.
Қорытындылай келе, тозуға төзімді қорытпалар - ауыр өнеркәсіптің негізін құрайтын әртүрлі және маңызды материалдар тобы. Сәйкес қорытпаны таңдау тозу механизмін (тозу, соққы және т.б.), жұмыс ортасын (температура мен коррозияны қоса) нақты түсінуге және экономикалық ойларға байланысты.