מחקר על חומרים עמידים לבלאי מתכת (I)
לחומרים עמידים לבלאי מתכת יש גם חומרים פלסטיים וגם חומרים קשים שבירים, שנמצאים בשימוש נרחב כדלקמן.
(1) פלדת מנגן אוסטינית עמידה בפני שחיקה פלדת מנגן אוסטינית ידועה בקשיחותה הגבוהה וההתקשות הקלה שלה. פלדת המנגן האוסטניטית המיוצרת ומיושמת בפנים ובחוץ נשלטת עדיין על ידי סדרת Mnl3, וההרכב הכימי שלה הוא: =1.0 אחוז ~ 1.4 אחוז , =11 אחוז ~ 14 אחוז . לאחר טיפול של 1000 ~ 1050 אחוזים של התקשות מים, ניתן לקבל מבנה אוסטניטי יחיד. עד כה, פלדת מנגן אוסטניטית עדיין משמשת בעיקר בתנאי שחיקה שוחקים בעומס רב (כגון קיר טיט מגולגל וקיר שבור של מגרסה חרוטים, לוחית בטנה של מגרסה סיבובית, לוחית בטנה של מגרסה גדולה ובינונית, ראש פטיש מגרסה , וצלחת בטנה של טחנת כדורי מכרה רטובים גדולה ובינונית). יפן ומדינות אחרות מעדיפות פלדה עמידה לבלאי Mnl3Cr2 עם חוזק תפוקה ועמידות בפני שחיקה גבוהים יותר. בשנות ה-50 וה-60, פלדת מנגן גבוהה שימשה כמעט כחומר עמיד בפני שחיקה אוניברסלי, אך בפועל הייצור נמצא שרק בתנאי פגיעה גדולה, מתח גבוה ושפשוף קשה, פלדת מנגן גבוהה הייתה עמידה בפני שחיקה. , וחוזק התפוקה שלו היה נמוך וקל לעיוות.
ההתקדמות הטכנית של פלדת מנגן אוסטניטית מתבטאת בעיקר בבקרה קפדנית על תכולת Si ו-P אשר משפיעות על הביצועים בתהליך הייצור, במיוחד על הגבלת תכולת ה-P; בנוסף, על מנת להפחית את הכללת הסיגים, גבישי עמודים וגסות גרגירים, לעתים קרובות מוסיפים V, NI, RE ויסודות קורט אחרים לפלדת מנגן גבוהה. Mnl7(Mnl8) ו-Mn25, הידועים כפלדת מנגן גבוהה במיוחד, תורמים לפתרון הבעיה שקל להופיע קרבידים בחלק הפנימי של פלדת מנגן עבה וגדולה לאחר טיפול בקשיחות נוזלית והפחתת הקשיחות. הם גם תורמים לפתרון הבעיה שפלדת מנגן עשויה להיות שבירה כאשר משתמשים בה בטמפרטורה נמוכה. עם זאת, עמידות הבלאי וביצועי העלות של פלדת מנגן גבוהה במיוחד בתנאי בלאי שוחקים בעומסי פגיעה גדולים, הבחירה של Mn, C ו-Mn/C קשורה להיעדר /6, במיוחד אורך החיים הנמוך תחת בלאי מתח נמוך. נושאים מרכזיים אחרים צריכים להיחקר עוד יותר, ולאמת בפועל של יישום רחב בתנאי עבודה שונים.
(2) פיתוח ברזל יצוק לבן כרום עמיד בפני שחיקה בחו"ל מתחלק לשלושה שלבים: ברזל יצוק לבן רגיל, ברזל יצוק קשה ניקל וברזל יצוק לבן כרום גבוה. ברזל יצוק לבן כרום הוא עדיין הזרם המרכזי של ברזל יצוק עמיד בפני שחיקה בבית ומחוצה לה. סדרת Crl5, Cr20, Cr26 של ברזל יצוק עמיד בפני שחיקה גבוהה בכרום מיוצרת המוני ומיושמת באמריקה, יפן וארצנו. ברזל יצוק עמיד בפני שחיקה מסיליקון כרום בינוני וברזל יצוק עמיד בלאי בעל כרום נמוך המתאים ליישום יציקה נלמדים בארצנו על בסיס ברזל יצוק כרום גבוה, אשר בוצע בייצור המוני ויישומים תעשייתיים.
מבנה המיקרו של ברזל יצוק גבוה בכרום לאחר התמצקות הוא (Fe, Cr) קרביד ופאזה מסוג C. כאשר המטריצה היא כולה מרטנזיט, עמידות הבלאי של סגסוגת זו היא הטובה ביותר. אם יש שאריות אוסטניט במטריצה, לרוב נדרש טיפול בחום. היציבות של קרביד מברזל יצוק לבן מסגסוגת כרום נמוכה טובה יותר מזו שבברזל יצוק El לבן רגיל. במחקר של ברזל יצוק לבן כרום, זה נחשב לעתים קרובות שככל שקשה יותר כך עמיד יותר בפני שחיקה. למעשה, המרדף העיוור אחר קשיות לא בהכרח יכול להשיג את האפקט האידיאלי, אבל יגדיל מאוד את העלות, וכתוצאה מכך בזבוז. בדיקות הראו כי ברזל יצוק גבוה בכרום קרוב ל-90. כאשר שחיקת זווית נשחקת, עמידות הבלאי שלו גרועה מזו של פלדה 20.
