ورق ضد سایش چیست؛ کاربردها و مشخصات
سایش از پدیده های مخربی ست که در صنعت می تواند منجر به خسارات زیادی شود. هنگامی که دو قطعه بر روی یکدیگر حرکت می کنند ممکن است در اثر سایش قسمتی از جرم خود را از دست بدهند. اگر این حرکت مداوم باشد از دست دادن جرم ممکن است به خرابی و از کارافتادگی قطعه منجر شود. به همین دلیل در مواردی که قطعات متحرک هستند و احتمال سایش وجود دارد باید از انواع فولادی استفاده کرد در برابر سایش مقاوم هستند. به این دسته از فولادها، فولاد ضد سایش می گویند. حال اگر فولاد به فرم ورق تهیه شده باشد به آن ورق ضد سایش گفته می شود. از ورق ضد سایش در مواردی که قطعه در تماس و برخورد مداوم قرار دارد استفاده می شود. به عنوان مثال در بیل های مکانیکی یا ماشین آلات صنعتی و معدنی از ورق ضد سایش بسیار استفاده می شود.
عوامل متعددی هستند که باعث می شوند یک ورق خاصیت ضد سایش یپدا کند. یکی از این عوامل ترکیب شیمیایی فولاد است. هر چه میزان کربن در ساختار فولاد بیشتر باشد سختر می شود و مقاومت آن به سایش نیز افزایش می یابد اما باید دقت کرد که افزایش کربن منجربه شکننده شدن فولاد نیز می شود. عملیات حرارتی نیز می تواند با تغییر دانه بندی فولاد مقاومت آن را به سایش افزایش دهد. در این مقاله در خصوص عوامل مؤثر بر سایش در فولادها بیشتر صحبت خواهیم کرد.
در بسیاری از کاربردهای صنعتی فولادها در تماس با یکدیگر یا سایر مواد هستند و این به معنای قرار داشتن در معرض سایش است. در این شرایط برای افزایش طول عمر قطعات می بایست از انواع خاص فولاد مقاوم در برابر سایش استفاده کرد. در غیر این صورت باید هزینه های زیادی برای تعویض پیاپی قطعات پرداخت نمود.
اما پیش از ادامه بحث مختصری در مورد مفهوم سایش و ضد سایش بودن توضیح خواهیم داد.
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- سایش چیست؟
- مقاومت نسبت به سایش
- عوامل مؤثر بر افزایش مقاومت به سایش
- تولید ورق ضد سایش
- مهمترین برندهای ورق ضد سایش
سایش چیست؟
سایش فرایندی ست که در آن در اثر تماس فیزیکی یک قطعه با قطعه ای دیگر به تدریج ماده از سطح آن برداشته می شود. با کم شدن مقدار ماده از سطح جسم به تدریج استحکام و شرایط کاری آن از دست می رود. سایش عاملی مخرب به شمار می رود و باید به راه های مختلف مقاومت قطعاتی که در تماس مداوم با دیگر قطعات هستند را افزایش داد.
میزان سایش فولاد به عوامل مختلفی مانند سختی، چقرمگی، ساختار میکروسکوپی و ترکیبات شیمیایی آن وابسته است. همچنین عواملی مانند دما، سرعت، خوردگی و ... نیز می تواند بر میزان سایش فولاد تاثیر داشته است. به عنوان نمونه اگر دو قطعه با سرعت بیشتری نسبت به هم حرکت کنند سرعت سایش در آن ها نیز افزایش خواهد یافت.
مقاومت نسبت به سایش
سایش هزینه های زیادی در صنعت دارد. زمانی که یک قطعه دچار سایش می شود می بایست تعویض شود و امکان استفاده از آن وجود ندارد به همین دلیل برای جلوگیری از تخریب و ناکارآمدی قطعات در اثر سایش تحقیقات زیادی صورت گرفته است. هر چند روش جامعی برای افزایش مقاومت به سایش وجود ندارد اما امروزه انواع مختلفی از ورق ها و فولادهای ضد سایش تولید و به بازار عرضه شده است که می توانند در مقابل سایش مقاومت خوبی از خود نشان دهند.
به این نوع ورق، ورق ضد سایش گفته می شود که نوعی ورق آلیاژی به شمار می آید و سختی بالایی دارد. به دلیل سختی بالا ورق های ضد سایش می توانند به خوبی در برابر سایش مقاومت کنند.
به ورق های ضد سایش در صنعت ورق هاردوکس نیز گفته می شود. ورق هاردوکس محصولی از شرکت سوئدی SSAB ست که در سال ۱۹۷۴ به عنوان اولین ورق ضد سایش به بازار عرضه شد.
عوامل مؤثر بر افزایش مقاومت به سایش
عملیات حرارتی
از جمله موارد بسیار مهمی که باعث ایجاد مقاومت به سایش در انواع فولاد می شود عملیات حرارتی و کوئنچینگ است. کوئنچینگ به معنای سردکردن سریع فولاد پس از عملیات ساخت است. سرعت بالای سرد شدن باعث می شود تا دانه های فولاد در کمترین ابعاد خود قرار بگیرند. پس از عملیات کوئنچینگ، عملیات تمپر نیز انجام می شود که در آن شکنندگی فولاد کم شده و چقرمگی نیز افزایش می یابد.
در خصوص کسب اطلاعات بیشتر در خصوص عملیات حرارتی و کوئنچینگ می توانید به مقالات موجود در سایت آرتا فولاد آریا راد مراجعه کنید.
ترکیبات شیمیایی فولاد
کربن مهمترین عنصر آلیاژی ست که در فولاد وجود دارد و تغییرات مقدار آن در ساختار فولاد تاثیرات زیادی بر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی فولاد دارد. افزایش کربن در فولاد باعث افزایش میزان سختی و چقرمگی آن می شود اما باید به این نیز نکته نیز توجه داشت که افزایش کربن استحکام کششی فولاد را کم می کند باعث می شود ترد و شکننده شود. بنابراین میزان کربن موجود در فولاد باید در یک حد تعادل قرار داشته باشد تا هم خواص ضد سایش فولاد را افزایش دهد و هم اینکه باعث آسیب پذیری بیش از حد آن نشود.
علاوه بر کربن عناصر دیگری مانند نیکل، کروم و بور نیز برای افزایش مقاومت به سایش به فولاد اضاه می شود.
استفاده از کارسختی
به افزایش سختی و استحکام فلزات در اثر فرایند تغییر شکل سرد کارسختی یا Work Hardening گفته می شود. با اجرای تغییر شکل سرد، اعوجاج زیادی در شبکه ی کریستالی فولاد به وجود می آید و سختی فولاد افزایش داده می شود.
تولید ورق ضد سایش
تولید ورق های ضد سایش متفاوت از سایر انواع ورق ها نیست. سنگ آهن در کوره بلند ذوب شده و مواد اضافی و ناخالصی های آن حذف می شود. کربن و سایر عناصر آلیاژی مانند نیکل،کروم، منگنز و بور نیز به فولاد اضافه می شود. فولاد ذوب شده در واحد ریخته گری به صورت اسلب در می اید. در ادامه به کمک فرایند نورد، محصول نهایی که ورق ضد سایش است تولید می شود.
مهمترین برندهای ورق ضد سایش
از بین تولیدکنندگان ورق ضد سایش برخی از آنها بیش از دیگران شناخته شده هستند که در این میان به موارد زیر اشاره کرد.
- ورق ضد سایش هاردوکس
- ورق ضد سایش دورستات
- ورق ضد سایش دیلیدور
- ورق ضد سایش ولدوکس
- ورق ضد سایش راک استار
