
Slitasjebestandige legeringer er en klasse av materialer som er spesielt utviklet for å motstå overflatedegradering og materialtap forårsaket av mekanisk slitasje. Denne slitasjen kan være et resultat av slitasje (skraping), erosjon (påvirkning av partikler), vedheft (fasthet og støt).
Deres primære funksjon er å forlenge levetiden til industrielt utstyr, redusere nedetid og forbedre driftseffektiviteten i krevende miljøer.
Vitenskapen om slitestyrke
Slitasjemotstand er ikke en enkelt materialegenskap som tetthet; det er en kompleks systematferd. Nøkkelen til et materiales slitestyrke ligger i dets evne til å motstå plastisk deformasjon og brudd. Dette oppnås først og fremst gjennom:
Høy hardhet: Motstår penetrering og slitasje av harde partikler.
Arbeidsherding: Evnen til å bli hardere og tøffere på overflaten ved støt eller påkjenning (f.eks. Hadfield manganstål).
Seighet: Motstår flising, sprekker og avskalling under støtbelastninger.
Mikrostruktur: Tilstedeværelsen av harde karbider (f.eks. krom, wolfram, vanadiumkarbider) innebygd i en tøff metallisk matrise er et vanlig trekk.
Slitasjebestandige legeringer er vanligvis basert på jernholdige metaller (jern og stål) eller ikke-jernholdige metaller, hver skreddersydd for spesifikke slitemekanismer.
| Legering Type / Base | Nøkkelegenskaper | Vanlige karakterer / eksempler | Primære applikasjoner |
| Martensittiske stål | Høy hardhet og god styrke; oppnås gjennom varmebehandling (quenching & temperering). | AR400, AR500, 4140, 4340 | Gruveskuffer, knuseforinger, bulldoserblader, sliteplater. |
| Austenittisk manganstål | "Hadfield Steel". Ekstremt tøff og arbeidsherdende. Ved støt øker overflatehardheten dramatisk mens kjernen forblir tøff. | A128 Grade C, MN13, MN18 | Kjeveknuserforinger, jernbanefrosker, steinbor, beltebaner. |
| Hvitt støpejern med høy krom | Eksepsjonell slitestyrke på grunn av et høyt volum av harde kromkarbider. Kan være sprø under støt. | Ni-Hard, A532 | Slurrypumpehus, mølleforinger, pulveriseringsvalser, hagleblåseutstyr. |
| Karbidkompositter | Ikke en monolittisk legering, men et kritisk slitebestandig materiale. Harde wolframkarbidpartikler innebygd i en tøff metallmatrise (som kobolt eller nikkel). | Wolframkarbidkompositter, Stellite (koboltbasert) | Harddekke ledninger, sliteplater, skjæreverktøy, bor, ventilseter. |
| Koboltbaserte legeringer | Utmerket motstand mot en kombinasjon av slitasje, korrosjon og høye temperaturer (rødhardhet). | Stellite, Haynes-legeringer | Gassturbinblader, høytemperaturventiler, sagspisser, motorkomponenter. |
| Nikkelbaserte legeringer | Ligner på koboltlegeringer, med god slitasje- og korrosjonsbestandighet, ofte brukt der kobolt ikke er egnet. | Inconel, Colmonoy | Kjemisk prosessutstyr, luftfartskomponenter, hardfacing-overlegg. |
Disse legeringene brukes ikke alltid til å lage hele komponenter. De brukes ofte på kostnadseffektive måter for å beskytte et basismateriale:
Cast-komponenter: Delen (som et pumpehus) er helt støpt av den slitesterke legeringen.
Slitasjeplater: Plater av herdet stål (f.eks. AR400) er boltet eller sveiset på sårbare overflater.
Innfesting / kledning: Et lag av slitesterk legering er sveiset eller smeltet på overflaten av et billigere, tøffere basismetall. Dette er en veldig vanlig og økonomisk metode.
Termisk spray: Et belegg av legeringen sprayes på overflaten for å skape et slitesterkt lag.
Oppsummert er slitesterke legeringer en mangfoldig og kritisk familie av materialer som utgjør ryggraden i tungindustrien. Valget av passende legering avhenger av en nøyaktig forståelse av slitasjemekanismen (slitasje, støt, etc.), driftsmiljøet (inkludert temperatur og korrosjon) og økonomiske hensyn.