1Introduzione: quando l'usura è concentrata intorno al fondo di un componente

I componenti resistenti all'usura non falliscono sempre in modo uniforme.

In molte applicazioni meccaniche, la maggior parte dei componenti rimane strutturalmente solida, mentre un'area di lavoro relativamente piccola subisce ripetuti abrasioni e contatti.La sostituzione dell'intero componente con un materiale di lega superiore può aumentare i costi di produzione senza necessariamente affrontare in modo efficiente il modello di usura effettivo.

Questa è stata la sfida alla base di un requisito per un cliente in Vietnam.

Il cliente aveva bisogno di un componente in grado di mantenere una struttura in acciaio robusta, fornendo al contempo una protezione supplementare intorno alla sezione inferiore dove l'usura era concentrata.

2- Scenario di applicazione: usura multidirezionale su superfici critiche di lavoro

La parte superiore della piastra opera con la parte inferiore esposta a ripetuti contatti meccanici.proteggere solo la parte inferiore lascerebbe le superfici circostanti esposte.

La progettazione ha quindi dovuto affrontare contemporaneamente diverse questioni pratiche:

• Il corpo principale aveva bisogno di sufficiente forza e robustezza
• Le dimensioni critiche dovevano essere mantenute mediante lavorazione
• La sezione di lavoro inferiore richiedeva una resistenza all'usura sostanzialmente superiore
• Indossare protezione necessaria per coprire più superfici piuttosto che una sola faccia
• Le sezioni di carburo necessarie per rimanere saldamente attaccate al substrato di acciaio

Il semplice aumento della durezza del componente in acciaio completo non è stato ritenuto l'approccio più appropriato perché il corpo strutturale e le superfici di usura svolgono funzioni diverse.

3. Soluzione Kingrail: corpo forgiato 16Mn con brasatura a carburo a cinque superfici

Sulla base delle esigenze dei componenti, Kingrail ha sviluppato la soluzione di produzione attorno a un corpo in acciaio forgiato da 16Mn.

Il bianco in acciaio è stato prima forgiato per stabilire la struttura principale e poi lavorato per ottenere le dimensioni e le interfacce richieste.

La parte più importante della soluzione era la protezione da usura.

Invece di applicare il carburo di tungsteno su una sola superficie di lavoro, i blocchi di carburo di tungsteno sono stati brasati su cinque superfici della sezione inferiore.Questo ha creato una zona di usura protetta intorno alla parte del componente più esposta durante il funzionamento.

La sequenza di produzione completa comprendeva:

• Preparazione di materia prima 16Mn
• Forgia del componente principale
• Macchine di lavorazione a caldo e di precisione
• Preparazione delle cinque superfici portanti carburo
• Selezione e posizionamento dei blocchi di carburo di tungsteno
• Legatura controllata
• Controllo finale delle finiture e delle dimensioni

Questo approccio ha permesso di gestire le funzioni strutturali e resistenti all'usura separatamente all'interno di un unico componente finito.

4Valore di applicazione: protezione dell' area che si usa effettivamente

Il principale vantaggio della soluzione risiede nella distribuzione dei materiali.

Il corpo in acciaio 16Mn continua a fornire la resistenza, la robustezza e la lavorabilità richieste per il componente, mentre i blocchi di carburo di tungsteno proteggono le aree soggette a abrasione concentrata.

La configurazione a cinque superfici offre anche un vantaggio pratico rispetto alla protezione a una sola faccia perché l'usura può svilupparsi lungo il fondo e le superfici adiacenti durante il servizio.

Per il progetto in Vietnam, la soluzione offre diversi benefici operativi attesi:

• Riduzione dell'abrasione diretta del substrato in acciaio
• Migliore protezione intorno alle superfici inferiori critiche
• Manutenzione delle caratteristiche strutturali originali del corpo in acciaio
• Rischio ridotto di usura localizzata che modifica rapidamente la geometria del componente
• Possibilità di intervalli di sostituzione più lunghi in condizioni di servizio abrasivo

Il miglioramento effettivo della durata di vita dipende dal carico di esercizio, dalle condizioni di contatto, dal mezzo abrasivo, dalle pratiche di manutenzione e da altri fattori sul campo.Kingrail valuta i componenti resistenti all'usura in base all'applicazione effettiva del cliente piuttosto che applicare un'indicazione di durata di vita fissa.

5Conclusione: un approccio più mirato ai componenti resistenti all'usura

Questa applicazione in Vietnam illustra come un'usura grave non richieda sempre un materiale componente completamente diverso.una soluzione più pratica è quella di mantenere un corpo strutturale in acciaio resistente e rinforzare solo le aree che sperimentano il maggior abrasione.

Combinando un corpo 16Mn forgiato e lavorato con blocchi di carburo di tungsteno brasati su cinque superfici inferiori, la piastra superiore ottiene una chiara divisione tra supporto strutturale e protezione dall'usura.

Le capacità di forgiatura, fusione, lavorazione e produzione personalizzate di Kingrail consentono di sviluppare componenti simili in base ai disegni dei clienti e ai modelli di usura effettivi.Per i clienti che si occupano di usura precoce di parti in acciaio, il primo passo non consiste quindi nella semplice scelta di un materiale più duro, ma nell'identificare dove si verifica l'usura, come il componente è caricato e quali superfici richiedono una protezione supplementare.