รายละเอียดวัสดุใบพัดเกลียว

ใบพัดเกลียวทำงานในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายอย่างยิ่ง: รับแรงบิดมหาศาล การเสียดสีและการสึกหรอของวัสดุอย่างรุนแรง (การสึกหรอจากการขัดสี การสึกหรอจากการกระแทก) การกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้น (จากความชื้น ส่วนประกอบที่เป็นกรดและด่างในวัสดุ) และภาระการกระแทก ดังนั้น การเลือกวัสดุจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง และจำเป็นต้องมี​ความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอสูง ความเหนียวที่ดี​ และ​ความต้านทานการกัดกร่อน​ในระดับหนึ่ง วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

​แผ่นเหล็กทนการสึกหรอความแข็งแรงสูง (เช่น NM360, NM400, NM450, Hardox 400/450):​

​คุณสมบัติ:​ นี่คือวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้รับความแข็งสูงและความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีผ่านการอบชุบด้วยความร้อน (การชุบแข็ง + การอบคืนตัว) ในขณะที่ยังคงรักษาความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมได้ในระดับหนึ่ง NM400/NM450/Hardox 450 มีความแข็งสูงถึง HBW 400-450 และมีความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีเยี่ยม

​ข้อดี:​ ประสิทธิภาพโดยรวมดี (ความแข็งแรง ความแข็ง ความเหนียว ความสามารถในการเชื่อม) คุ้มค่า และง่ายต่อการจัดหาและแปรรูป (การตัด การม้วน การเชื่อม)

​การใช้งาน:​ ตัวเลือกแรกสำหรับสภาพการทำงานส่วนใหญ่ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการขยะในครัวเรือนแบบผสม ขยะอุตสาหกรรม ขยะจากการก่อสร้าง ไม้ และวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนปานกลางอื่นๆ

​เหล็กหล่อโครเมียมสูง (High Chromium Cast Iron):​

​คุณสมบัติ:​ มีโครเมียมในสัดส่วนที่สูง (โดยทั่วไป >15%) และคาร์บอน ซึ่งเกิดขึ้นจากการหล่อ ความทนทานต่อการสึกหรอส่วนใหญ่มาจากคาร์ไบด์ที่มีความแข็งสูงจำนวนมาก (เช่น M7C3) ในเมทริกซ์ ความแข็งสามารถเข้าถึง HRC 55-65 และความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม สูงกว่าเหล็กทนการสึกหรอมาก

​ข้อดี:​ ​ทนทานต่อการสึกหรอเป็นเลิศ​ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการวัสดุที่มี​ฤทธิ์กัดกร่อนสูงมาก​ (เช่น ตะกรัน เถ้าลอย ทรายควอทซ์ กรวด และของเสียอันตรายจากอุตสาหกรรมที่มีแร่ธาตุจำนวนมาก)

​ข้อเสีย:​ ​ความเหนียวต่ำ​ เปราะ ความต้านทานแรงกระแทกต่ำ และมีแนวโน้มที่จะแตกหักภายใต้แรงกระแทกที่รุนแรง กระบวนการหล่อมีความซับซ้อนและมีต้นทุนสูง ความสามารถในการเชื่อมต่ำ โดยทั่วไปจำเป็นต้องหล่อทั้งหมดหรือเชื่อมต่อกับเพลาด้วยวิธีการพิเศษ (เช่น ร่องหางเหยี่ยว สลักเกลียว) ทำให้การซ่อมแซมและการเปลี่ยนเป็นเรื่องยาก

​เหล็กกล้าแมงกานีสสูง (Hadfield Manganese Steel, เช่น Mn13, Mn18):​

​คุณสมบัติ:​ เกรดทั่วไป ZGMn13 เมื่อได้รับแรงกระแทกหรือแรงกดอย่างรุนแรง พื้นผิวจะเกิดการแข็งตัวของงานอย่างมีนัยสำคัญ และความแข็งจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก (ความแข็งของพื้นผิวสามารถเข้าถึง HBW 500 หรือมากกว่า) จึงได้รับความสามารถในการต้านทานการสึกหรอจากการกระแทกที่ดีเยี่ยม

​ข้อดี:​ ​ความเหนียวต้านทานแรงกระแทกดีเยี่ยม​ และความทนทานต่อการสึกหรอโดดเด่นภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรง เหมาะสำหรับการจัดการวัสดุที่มี​ของแข็งขนาดใหญ่และสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะ​จำนวนมาก (เช่น เศษซากรถยนต์เก่า ขยะขนาดใหญ่) และสามารถทนต่อแรงกระแทกที่ไม่คาดฝันจากวัสดุหรือเครื่องมือตัด

​ข้อเสีย:​ ภายใต้สภาพการทำงานของการเสียดสีแบบเลื่อนบริสุทธิ์ที่ไม่มีแรงกระแทกหรือมีแรงกระแทกต่ำ ผลของการแข็งตัวของงานจะไม่ชัดเจน และความทนทานต่อการสึกหรอไม่ดีเท่าเหล็กทนการสึกหรอหรือเหล็กหล่อโครเมียมสูง ต้นทุนค่อนข้างสูง

​เหล็กชุบแข็งพื้นผิว (เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน/เหล็กกล้าผสมต่ำ + การพอกผิวแข็ง/การพ่นเคลือบ):​

​คุณสมบัติ:​ ใช้วัสดุพิมพ์ที่มีต้นทุนต่ำกว่า (เช่น Q345B) และทำการเสริมความแข็งแรงทนทานต่อการสึกหรอใน​ส่วนที่สึกหรอง่ายของใบพัด (โดยปกติคือขอบด้านนอกของใบพัดและพื้นผิวขับเคลื่อน)​

​การพอกผิวแข็ง (Hardfacing):​ หลอมรวมวัสดุเชื่อมโลหะผสมที่มีความแข็งสูงและทนทานต่อการสึกหรอสูงหนึ่งชั้นหรือหลายชั้นบนพื้นผิวของใบพัด (เช่น วัสดุผสมทังสเตนคาร์ไบด์ แท่งเชื่อม/ลวดเชื่อมเหล็กหล่อโครเมียมสูง) ความทนทานต่อการสึกหรอสามารถปรับได้และมีผลอย่างมีนัยสำคัญ

​การพ่นเคลือบด้วยความร้อน (Thermal Spraying):​ เช่น การพ่นเคลือบด้วยไฟฟ้าอาร์ค การพ่นเปลวไฟทังสเตนคาร์ไบด์ เซรามิก และสารเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรออื่นๆ

​ข้อดี:​ วัสดุพิมพ์รับประกันความแข็งแรงและความเหนียวโดยรวม และชั้นทนทานต่อการสึกหรอให้การป้องกันการสึกหรอสูงที่ตรงเป้าหมาย เมื่อเทียบกับการใช้วัสดุทนทานต่อการสึกหรอโดยรวม ต้นทุนจะต่ำกว่า สามารถซ่อมแซมได้หลังจากการสึกหรอ

​ข้อเสีย:​ กระบวนการมีความซับซ้อนและข้อกำหนดในการควบคุมคุณภาพสูง ชั้นพอกผิวแข็งอาจมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวหรือการหลุดลอก สำหรับใบพัดที่มีรูปร่างซับซ้อน การจัดการจะยาก