Стальные листы VAUTID 143: износостойкие биметаллические плиты для высокоабразивных сред
Стальные листы VAUTID 143 представляют собой биметаллический композит, состоящий из несущей основы из конструкционной стали и наплавленного износостойкого слоя. Материал производится по технологии дуговой наплавки под флюсом, что обеспечивает равномерное распределение карбидов хрома в металлической матрице. Толщина наплавленного слоя варьируется от 6 до 20 мм, доля легирующих элементов в нем достигает 30% хрома, что формирует структуру с твердостью 55–63 HRC.
В отличие от гомогенных износостойких сталей, VAUTID 143 сохраняет вязкость основы, что позволяет эксплуатировать листы в условиях ударно-абразивного изнашивания без риска хрупкого разрушения. Наплавленный слой характеризуется наличием первичных карбидов CrC, равномерно распределенных в аустенитно-мартенситной матрице. Такая микроструктура обеспечивает сопротивление абразивному истиранию на уровне 3–5 раз выше, чем у конструкционной стали St3.
Технические характеристики и геометрия
Листы VAUTID 143 поставляются в формате плоских плит и гнутых элементов. Стандартные размеры: длина до 3000 мм, ширина до 1500 мм. Толщина основы подбирается исходя из условий нагружения и составляет от 8 до 40 мм. Наплавка выполняется с одной или двух сторон — двустороннее покрытие применяется для элементов, работающих в реверсивном режиме изнашивания.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Типичное применение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твердость наплавленного слоя | 55–63 HRC | ГОСТ 9013 | Бункеры, течки | Замер на глубине 2 мм |
| Содержание Cr в наплавке | 25–30% | Спектральный анализ | Ковши экскаваторов | Обеспечивает карбидную фазу |
| Толщина наплавленного слоя | 6–20 мм | УЗК | Желоба, пересыпные узлы | Допуск 1,5 мм |
| Рабочая температура | –40…+450 C | Термопары | Циклоны, газоходы | Кратковременно до +600 C |
| Максимальный размер листа | 3000 1500 мм | Рулетка | Футеровка кузовов | Возможен раскрой |
Структура и свойства наплавленного слоя
Наплавленный слой VAUTID 143 формируется за счет многопроходной дуговой наплавки ленточным или порошковым электродом. Металлургическое соединение с основой обеспечивает прочность сцепления не менее 200 МПа на сдвиг. Микроструктура наплавки состоит из:
- первичных карбидов CrC размером 20–60 мкм — основной абразивостойкий компонент;
- эвтектической составляющей (Cr,Fe)C + -фаза, связывающей карбиды;
- аустенитно-мартенситной матрицы, обеспечивающей вязкость при ударных нагрузках;
- микролегирования ванадием и ниобием для дисперсионного упрочнения.
Такая структура обеспечивает сопротивление абразивному изнашиванию при трении скольжения и умеренных углах атаки частиц. При углах удара до 30 материал демонстрирует минимальный съем массы, что подтверждено испытаниями по ASTM G65 (процедура A). При нормальном ударе крупных фракций рекомендуется комбинировать VAUTID 143 с вязкими подложками или использовать листы с меньшей толщиной наплавки.
Промышленное применение
Биметаллические листы VAUTID 143 применяются для футеровки оборудования, работающего в условиях интенсивного абразивного износа. Основные зоны установки:
- бункеры, течки и пересыпные рукава в системах транспортировки руды, угля, клинкера;
- ковши карьерных экскаваторов и драглайнов, работающие с вскрышными породами;
- циклоны и газоходы цементных печей, где абразивный износ сочетается с температурным воздействием;
- шнековые конвейеры и питатели, транспортирующие кварцевый песок, шлаки, золу;
- футеровка кузовов самосвалов, эксплуатируемых на горнодобывающих предприятиях;
- направляющие и желоба дробильно-сортировочных комплексов.
Монтаж листов выполняется сваркой низколегированными электродами по предварительно разделанным кромкам. Допускается крепление болтовыми соединениями через отверстия, выполненные до наплавки. При раскрое рекомендуется использовать плазменную резку с последующей мехобработкой кромок — абразивная резка кругами приводит к перегреву и снижению твердости в зоне реза.
Сравнение с альтернативными материалами
По сравнению с литыми плитами из белого чугуна ИЧХ28Н2, VAUTID 143 демонстрирует более высокую стойкость к циклическим ударным нагрузкам за счет пластичной основы. В отличие от наплавки на месте эксплуатации, заводская наплавка обеспечивает контролируемый химический состав и отсутствие пор и трещин в слое. По сравнению с керамической футеровкой, биметалл выигрывает в случаях, когда присутствует ударная составляющая, разрушающая хрупкую керамику.
Вопросы и ответы
Какая максимальная температура эксплуатации листов VAUTID 143?
Длительная работа допускается при температуре до +450 C. При кратковременном воздействии до +600 C твердость наплавленного слоя снижается не более чем на 5 HRC, однако при постоянной работе выше +450 C происходит отпуск мартенситной матрицы и падение износостойкости.
Как соединяются листы VAUTID 143 между собой?
Сварка выполняется электродами типа ОЗЛ-6 или аналогичными с содержанием хрома не менее 18%. Перед сваркой кромки зачищаются до металлического блеска, разделка выполняется под углом 30–45. Сварной шов должен перекрывать стык с наплавленной стороны для исключения зон ускоренного износа.
Возможен ли раскрой листов под нестандартные размеры?
Да, листы поставляются в формате 3000 1500 мм с возможностью плазменного раскроя под чертежи заказчика. Минимальный размер фрагмента — 200 200 мм. При раскрое необходимо учитывать, что термическое воздействие снижает твердость в прирезовой зоне на 10–15 мм, поэтому финишная обработка кромок обязательна.
Какой ресурс работы футеровки из VAUTID 143?
Ресурс зависит от конкретных условий: при транспортировке железной руды с размером фракции до 100 мм и скоростью потока до 3 м/с срок службы составляет 8–14 месяцев. Для сравнения, футеровка из стали Hardox 450 в аналогичных условиях выходит из строя за 3–5 месяцев.
