
Aşınmaya Dirençli Alaşımlar, mekanik aşınmanın neden olduğu yüzey bozulmasına ve malzeme kaybına dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmış bir malzeme sınıfıdır. Bu aşınma, aşınma (kazıma), erozyon (parçacıkların etkisi), yapışma (parçalanma ve tutukluk) ve darbeden kaynaklanabilir.
Başlıca işlevleri, endüstriyel ekipmanın hizmet ömrünü uzatmak, arıza süresini azaltmak ve zorlu ortamlarda operasyonel verimliliği artırmaktır.
Aşınma Direnci Bilimi
Aşınma direnci yoğunluk gibi tek bir malzeme özelliği değildir; karmaşık bir sistem davranışıdır. Bir malzemenin aşınma direncinin anahtarı, onun plastik deformasyona ve kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneğinde yatmaktadır. Bu öncelikle aşağıdakiler aracılığıyla gerçekleştirilir:
Yüksek Sertlik: Sert parçacıkların nüfuz etmesine ve aşınmasına karşı dayanıklıdır.
İş Sertleştirme: Çarpıldığında veya gerildiğinde yüzeyde daha da sertleşebilme yeteneği (örneğin, Hadfield manganez çeliği).
Dayanıklılık: Darbe yükleri altında ufalanmaya, çatlamaya ve dökülmeye karşı dayanıklıdır.
Mikro yapı: Sert bir metalik matris içine gömülü sert karbürlerin (örneğin krom, tungsten, vanadyum karbürler) varlığı ortak bir özelliktir.
Aşınmaya dirençli alaşımlar tipik olarak her biri belirli aşınma mekanizmaları için tasarlanmış demirli metallere (demir ve çelik) veya demir dışı metallere dayanır.
| Alaşım Tipi / Tabanı | Temel Özellikler | Ortak Notlar / Örnekler | Birincil Uygulamalar |
| Martensitik Çelikler | Yüksek sertlik ve iyi mukavemet; ısıl işlem (su verme ve temperleme) yoluyla elde edilir. | AR400, AR500, 4140, 4340 | Madencilik kovaları, kırma gömlekleri, buldozer bıçakları, aşınma plakaları. |
| Östenitik Manganez Çelik | "Hadfield Çelik". Son derece sert ve çalışmayı sertleştiren. Çarpma anında yüzey sertliği önemli ölçüde artarken çekirdek sağlam kalır. | A128 C Sınıfı, MN13, MN18 | Çeneli kırıcı gömlekleri, demiryolu kurbağaları, kaya delici uçları, paletli paletler. |
| Yüksek Kromlu Beyaz Dökme Demir | Yüksek hacimli sert krom karbürler nedeniyle olağanüstü aşınma direnci. Darbe altında kırılgan olabilir. | Ni-Sert, A532 | Bulamaç pompası muhafazaları, değirmen gömlekleri, pulverizatör ruloları, kumlama ekipmanı. |
| Karbür Kompozitler | Monolitik bir alaşım değil, aşınmaya karşı kritik derecede dirençli bir malzeme. Sert bir metal matrisin (kobalt veya nikel gibi) içine gömülü sert tungstenli karbür parçacıkları. | Tungsten Karbür Kompozitler, Stellit (Kobalt bazlı) | Sert dolgu telleri, aşınma plakaları, kesici aletler, matkap uçları, valf yuvaları. |
| Kobalt Esaslı Alaşımlar | Aşınma, korozyon ve yüksek sıcaklıkların (kırmızı sertlik) kombinasyonuna karşı mükemmel direnç. | Stellit, Haynes alaşımları | Gaz türbini kanatları, yüksek sıcaklık valfleri, testere uçları, motor bileşenleri. |
| Nikel Esaslı Alaşımlar | Kobalt alaşımlarına benzer, iyi aşınma ve korozyon direnci sunar ve genellikle kobaltın uygun olmadığı yerlerde kullanılır. | Inconel, Colmonoy | Kimyasal işleme ekipmanları, havacılık bileşenleri, sert kaplama kaplamaları. |
Bu alaşımlar her zaman tüm bileşenleri yapmak için kullanılmaz. Genellikle bir temel malzemeyi korumak için uygun maliyetli yöntemlerle uygulanırlar:
Döküm Bileşenleri: Parça (pompa gövdesi gibi) tamamen aşınmaya dayanıklı alaşımdan dökülmüştür.
Aşınma Plakaları: Sertleştirilmiş çelik levhalar (örneğin AR400) hassas yüzeylere cıvatalanır veya kaynaklanır.
Sert Kaplama / Kaplama: Daha ucuz, daha sert bir ana metalin yüzeyine aşınmaya dayanıklı bir alaşım tabakası kaynak yapılır veya eritilir. Bu oldukça yaygın ve ekonomik bir yöntemdir.
Termal Sprey: Aşınmaya dayanıklı bir katman oluşturmak için yüzeye bir alaşım kaplaması püskürtülür.
Özetle Aşınmaya Dirençli Alaşımlar, ağır sanayinin omurgasını oluşturan çeşitli ve kritik bir malzeme ailesidir. Uygun alaşımın seçimi, aşınma mekanizmasının (aşınma, darbe vb.), çalışma ortamının (sıcaklık ve korozyon dahil) ve ekonomik hususların kesin olarak anlaşılmasına bağlıdır.