Hvordan forbedres slitestyrken til støpejernsvalser ved å justere den kjemiske sammensetningen?

Slitasjemotstanden til støpejernsvalser kan forbedres gjennom flere metoder, først og fremst ved å justere deres kjemiske sammensetning:

Legge til nøkkellegeringselementer
Silisium (Si): Silisium er avgjørende for å forbedre slitestyrken ved å fremme grafittdannelse og foredle kornstrukturen i støpejern. Dette forbedrer materialets hardhet og slitestyrke betraktelig, typisk innenfor et passende område (f.eks. 2,2%-2,8% Si).
Mangan (Mn): Mangan spiller også en kritisk rolle i å øke slitestyrken ved å danne mangansulfider som reduserer svovelens skadelige effekter, foredler kornstrukturen og forbedrer materialets styrke og seighet. Optimalt manganinnhold (f.eks. 0,6 %-1,2 %) bidrar til å forbedre slitestyrken til støpejernsvalser.
Krom (Cr): I støpejern med høyt krom, danner krom harde karbider (f.eks. M7C3) med karbon, noe som øker slitestyrken betydelig. Økende krominnhold fører til høye slitasjebestandige kromstøpejernsvalser.
Andre elementer: Tilsetning av elementer som molybden (Mo), kobolt (Co), etc., øker slitestyrken ytterligere ved å foredle kornstrukturen og forbedre materialets hardhet og styrke.

Kontrollere karboninnhold
Karboninnholdet påvirker også slitestyrken avgjørende. Mens høyere karboninnhold øker hardheten, fører for mye karbon til overdreven karbiddannelse, noe som kan redusere slitestyrken. Derfor trenger karboninnholdet nøye kontroll (f.eks. under 3,0 %) for å sikre optimal slitestyrke på støpejernsruller .

Justering av varmebehandlingsprosesser
Varmebehandlingsprosesser som gløding, bråkjøling, etc., endrer mikrostrukturen til støpejernsvalser, og øker dermed hardheten og slitestyrken. For eksempel danner bråkjøling et lag med høy hardhet på overflaten, som effektivt motstår slitasje.

Bruk av sammensatte inokulanter
Moderne teknikker bruker sammensatte inokuleringsmidler for å øke slitestyrken til støpejernsvalser. Disse inokulasjonsmidlene inneholder harde faser som kromkarbider og silisiumkarbider, jevnt fordelt i smeltet jern gjennom kjernetråd og inokuleringsprosesser, noe som forbedrer slitasjemotstanden betydelig ved å øke antallet grafittknuter og deres sfærikalisering.

Dermed forbedres slitestyrken til støpejernsvalser ved å justere den kjemiske sammensetningen (tilsette silisium, mangan, krom, etc., kontrollere karboninnholdet), optimalisere varmebehandlingsprosesser og bruke komposittpodemidler. Valg av passende materialer og prosesser bør være basert på spesifikke driftsforhold og krav for å oppnå overlegen slitestyrke i praktiske applikasjoner.