Jak se zvyšuje odolnost litinových válců proti opotřebení úpravou chemického složení?

Odolnost litinových válců proti opotřebení lze zvýšit několika způsoby, především úpravou jejich chemického složení:

Přidání klíčových legujících prvků
Křemík (Si): Křemík je zásadní pro zlepšení odolnosti proti opotřebení tím, že podporuje tvorbu grafitu a zjemňuje strukturu zrna v litině. To výrazně zvyšuje tvrdost materiálu a odolnost proti opotřebení, typicky ve vhodném rozmezí (např. 2,2 % až 2,8 % Si).
Mangan (Mn): Mangan také hraje klíčovou roli při zvyšování odolnosti proti opotřebení tím, že vytváří sulfidy manganu, které snižují škodlivé účinky síry, zjemňují strukturu zrn a zlepšují pevnost a houževnatost materiálu. Optimální obsah manganu (např. 0,6 %-1,2 %) pomáhá zlepšit odolnost litinových válců proti opotřebení.
Chrom (Cr): V litinách s vysokým obsahem chromu tvoří chrom s uhlíkem tvrdé karbidy (např. M7C3), což výrazně zvyšuje odolnost proti opotřebení. Zvýšení obsahu chrómu vede k vysoce odolným chromovým litinovým válcům odolným proti opotřebení.
Další prvky: Přidání prvků jako molybden (Mo), kobalt (Co) atd. dále zvyšuje odolnost proti opotřebení zjemněním struktury zrna a zlepšením tvrdosti a pevnosti materiálu.

Kontrola obsahu uhlíku
Obsah uhlíku také zásadním způsobem ovlivňuje odolnost proti opotřebení. Zatímco vyšší obsah uhlíku zvyšuje tvrdost, nadměrný uhlík vede k nadměrné tvorbě karbidů, což může snížit odolnost proti opotřebení. Obsah uhlíku tedy vyžaduje pečlivou kontrolu (např. pod 3,0 %), aby byla zajištěna optimální odolnost proti opotřebení litinové role .

Úprava procesů tepelného zpracování
Procesy tepelného zpracování, jako je žíhání, kalení atd., mění mikrostrukturu litinových válců, čímž se zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení. Například kalení vytváří na povrchu vrstvu s vysokou tvrdostí, která účinně odolává opotřebení.

Použití kompozitních inokulantů
Moderní techniky využívají kompozitní inokulanty ke zvýšení odolnosti litinových válců proti opotřebení. Tyto očkovací látky obsahují tvrdé fáze, jako jsou karbidy chrómu a karbidy křemíku, rovnoměrně rozptýlené v roztaveném železe prostřednictvím jádrového drátu a očkovacích procesů, což výrazně zlepšuje odolnost proti opotřebení zvýšením počtu grafitových uzlů a jejich sférikalizací.

Odolnost litinových válců proti opotřebení je tedy zvýšena úpravou chemického složení (přidáním křemíku, manganu, chrómu atd., řízením obsahu uhlíku), optimalizací procesů tepelného zpracování a použitím kompozitních inokulantů. Výběr vhodných materiálů a procesů by měl být založen na konkrétních provozních podmínkách a požadavcích, aby bylo dosaženo vynikající odolnosti proti opotřebení v praktických aplikacích.