Ako sa zvyšuje odolnosť liatinových valcov proti opotrebovaniu úpravou chemického zloženia?

Odolnosť liatinových valcov proti opotrebovaniu je možné zvýšiť niekoľkými spôsobmi, predovšetkým úpravou ich chemického zloženia:

Pridanie kľúčových legujúcich prvkov
Kremík (Si): Kremík je rozhodujúci pre zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu podporovaním tvorby grafitu a zjemňovaním štruktúry zŕn v liatine. To výrazne zvyšuje tvrdosť materiálu a odolnosť proti opotrebovaniu, typicky vo vhodnom rozsahu (napr. 2,2 % - 2,8 % Si).
Mangán (Mn): Mangán tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri zvyšovaní odolnosti proti opotrebovaniu vytváraním sulfidov mangánu, ktoré znižujú škodlivé účinky síry, zjemňujú štruktúru zŕn a zlepšujú pevnosť a húževnatosť materiálu. Optimálny obsah mangánu (napr. 0,6%-1,2%) pomáha zlepšiť odolnosť liatinových valcov proti opotrebovaniu.
Chróm (Cr): V liatinách s vysokým obsahom chrómu tvorí chróm tvrdé karbidy (napr. M7C3) s uhlíkom, čím sa výrazne zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu. Zvýšenie obsahu chrómu vedie k vysoko odolným chrómovým liatinovým kotúčom.
Ďalšie prvky: Pridanie prvkov, ako je molybdén (Mo), kobalt (Co) atď., ďalej zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu zjemňovaním štruktúry zŕn a zlepšovaním tvrdosti a pevnosti materiálu.

Kontrola obsahu uhlíka
Obsah uhlíka tiež zásadne ovplyvňuje odolnosť proti opotrebovaniu. Zatiaľ čo vyšší obsah uhlíka zvyšuje tvrdosť, nadmerný uhlík vedie k nadmernej tvorbe karbidov, čo môže znížiť odolnosť proti opotrebovaniu. Preto obsah uhlíka vyžaduje starostlivú kontrolu (napr. pod 3,0 %), aby sa zabezpečila optimálna odolnosť proti opotrebovaniu liatinové valce .

Úprava procesov tepelného spracovania
Procesy tepelného spracovania, ako je žíhanie, kalenie atď., menia mikroštruktúru liatinových valcov, čím sa zvyšuje tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Napríklad kalenie vytvára na povrchu vrstvu s vysokou tvrdosťou, ktorá účinne odoláva opotrebovaniu.

Použitie kompozitných očkovacích látok
Moderné techniky využívajú kompozitné očkovacie látky na zvýšenie odolnosti liatinových valcov proti opotrebovaniu. Tieto očkovacie látky obsahujú tvrdé fázy, ako sú karbidy chrómu a karbidy kremíka, rovnomerne rozptýlené v roztavenom železe prostredníctvom drôtu jadra a očkovacích procesov, čím sa výrazne zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu zvýšením počtu grafitových uzlíkov a ich sférikalizáciou.

Odolnosť liatinových valcov proti opotrebovaniu sa teda zvyšuje úpravou chemického zloženia (pridávanie kremíka, mangánu, chrómu atď., kontrola obsahu uhlíka), optimalizáciou procesov tepelného spracovania a použitím kompozitných očkovacích látok. Výber vhodných materiálov a procesov by mal byť založený na špecifických prevádzkových podmienkach a požiadavkách, aby sa v praktických aplikáciách dosiahla vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu.