Účinek chemických prvků na odolnost proti opotřebení výrobku.

Jak víte, obsah chemických prvků ovlivní výkon konečného produktu. Dnes by inženýr z Raymond Machinery Co.,Ltd chtěl sdílet některé informace o vlivu chemických prvků na odolnost proti opotřebení výrobku.

1. Uhlík (C)
   1. V oceli: v oceli je uhlík klíčovým prvkem, který významně ovlivňuje odolnost proti opotřebení. Zvýšení obsahu uhlíku obecně vede ke zvýšení tvrdosti. Například v průměrné uhlíkové oceli, když obsah uhlíku se zvyšuje z 0,2%1 na 0,81111111111, tvrdost oceli se zvyšuje kvůli tvorbě více karbidových fází. Tyto karbidové částice, jako je karbid železa (fe3 C), působí jako tvrdé částice, které odolní proti opotřebení a opotřebení. Vysoce uhlíkové oceli se často používají v aplikacích, kde je odolnost proti opotřebení klíčová, jako jsou řezné nástroje a pružiny.
   2. V lití: v lití, uhlík může existovat v různých formách. Šedá litina má grafitovou strukturu podobnou vločce a přítomnost grafitu poskytuje určitý mazací účinek, který snižuje tření a opotřebení v některých aplikacích, jako je motorový blok. Naproti tomu bílá litina má vysoký podíl cementitu (fe3 C), což mu dává velmi vysokou tvrdost a vynikající odolnost proti opotřebení. Používá se pro použití jako drtiče a broušení koule.
2. Chromu (Cr)
   1. V nerezové oceli: Chrom je klíčovým prvkem v nerezové oceli. Tvoří pasivní oxidový film na povrchu materiálu. Pokud je obsah chromu dostatečný (obvykle nejméně 10,51111111111 v nerezové oceli), tento oxidový film poskytuje vynikající odolnost proti korozi a přispívá k odolnosti proti opotřebení. Oxidový film působí jako bariéru proti abrazivním částicům a snižuje adhezi jiných materiálů během procesu opotřebení. Například v nerezové oceli 316 obsah chromu pomáhá udržovat integritu povrchu v korozivním a abrazivním prostředí, jako je mořské aplikace.
   2. V legititě oceli: V legititě oceli vytváří chrom karbid chrómu (crіc3, crіc3), který je velmi tvrdý a zvyšuje odolnost materiálu proti opotřebení. Tyto karbidy odolní abrazivnímu opotřebení a také poskytují určitou odolnost proti opotřebení lepidla. Například ve vysokorychlostních oceli používaných pro řezací nástroje pomáhá karbid chrómu zlepšit životnost nástroje tím, že sníží opotřebení během obráběcího provozu.
3. Nikel (Ni)
   1. Ve slitině: Nikl se často používá v kombinaci s jinými prvky, aby se zlepšila odolnost proti opotřebení. V nerezové oceli nikl zvyšuje houževnatost a tažnost materiálu. Přestože jeho přímý účinek na odolnost proti opotřebení nemusí být tak výrazný jako uhlík nebo chrom, pomáhá udržet integritu materiálu během opotřebení. Například v austenitické nerezové oceli nikl stabilizuje austenitickou strukturu, která lépe odolá nárazům a opotřebení. V některých slitinách odolných proti opotřebení se nikl přidává ke zvýšení odolnosti proti korozivnímu a abrazivnímu opotřebení, například v případě superslitiny na bázi niklu používaných v lopatkách turbín v korozivních a vysokých teplotách.
4. Molybden (Mo)
   1. V oceli a slitinách: Molybden je účinným prvkem pro zlepšení odolnosti proti opotřebení. V legiované oceli tvoří karbid molybdena (Mo₂ C), který je tvrdý a stabilní. Tyto karbidy odolní abrazivnímu opotřebení a mají také pozitivní vliv na odolnost materiálu vůči vysokoteplotnímu opotřebení. Například ve vysokorychlostních oceli a nástrojových ocelích pomáhá molybden zlepšit řezný výkon a životnost nástroje tím, že snižuje opotřebení při vysokých řezných rychlostech a teplotách. V některých chrom-molybdenových ocelích kombinace chromu a molybdena poskytuje vynikající odolnost jak proti korozi, tak proti opotřebení, což je dělá vhodným pro aplikace v chemickém a petrochemickém průmyslu.
5. Vanadium (V)
   1. V oceli: vanadium tvoří velmi tvrdý karbid vanadu (VC). Tyto karbidy jsou rovnoměrně rozloženy v ocelové matrici a působí jako částice odolné proti opotřebení. Ve vysoce pevných oceli a nástrojových ocelích může karbid vanadu výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení. Například v některých nástrojových ocelích za studena přítomnost karbidu vanadu pomáhá odolat opotřebení během tváření za studena, jako je děrování a prázdnění. Karbid vanadu také přispívá ke zlepšení struktury zrna, což dále zvyšuje mechanické vlastnosti a odolnost materiálu proti opotřebení.
6. Wolfram (W)
   1. Ve slitině: Wolfram je těžký a tvrdý prvek. V slitinách na bázi wolframu a vysokorychlostní oceli tvoří karbid wolframu (WC). Karbid wolframu má extrémně vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení. Jsou široce používány v řezných nástrojích, jako jsou vrtáky s karbidem a frézy. Částice wc odolnou abrazivnímu opotřebení a mají dobrou odolnost vůči tepelnému opotřebení díky vysoké teplotě tání a tepelné stabilitě. Kromě toho se v některých povlakech odolných proti opotřebení používají sloučeniny na bázi wolframu ke zlepšení odolnosti proti opotřebení povrchu substrátu.