स्टेनलेस स्टील में घर्षण और घिसाव: चलने वाले घटकों के लिए सामग्री चयन और सतह उपचार समाधान

निश्चित रूप से। यहां स्टेनलेस स्टील में घर्षण और क्षरण से लड़ने के लिए एक विस्तृत, पेशेवर गाइड है, जो डिज़ाइन इंजीनियरों और रखरखाव पेशेवरों के लिए एक महत्वपूर्ण समस्या है।

स्टेनलेस स्टील में घर्षण और घिसाव: चलने वाले घटकों के लिए सामग्री चयन और सतह उपचार समाधान

स्थानांतरित करने वाले घटकों - चूड़ीदार फास्टनर, वाल्व, पंप और बेयरिंग - के डिज़ाइन करने वाले इंजीनियरों के लिए, संक्षारण प्रतिरोध के लिए अक्सर स्टेनलेस स्टील का चयन किया जाता है। हालांकि, यही संपत्ति इसे एक विनाशकारी पहनने के रूप के लिए अत्यधिक संवेदनशील बनाती है, जिसे कहा जाता है गैलिंग (या ठंडा वेल्डिंग)। यह लेख स्मार्ट सामग्री चयन और सतह इंजीनियरिंग के माध्यम से गलन को रोकने के लिए एक स्पष्ट, कार्यात्मक गाइड प्रदान करता है, जिससे आपके घटक चिकनी तरीके से काम करते हैं और अधिक समय तक चलते हैं।

स्टेनलेस स्टील गैल क्यों होता है? मूल कारण

गैलिंग चिपकने वाले पहनने का एक रूप है। जब दो स्टेनलेस स्टील की सतहें दबाव के तहत एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करती हैं, तो स्वाभाविक रूप से सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत को हटा दिया जाता है। इसके बाद की मुलायम, नरम धातु सूक्ष्म स्तर पर ठंडा-वेल्डिंग करती है। जैसे-जैसे स्लाइडिंग जारी रहती है, इन वेल्डेड जंक्शन को तोड़ दिया जाता है, सतहों से धातु के कणों को फाड़ दिया जाता है और गंभीर सतह क्षति, घर्षण और अक्सर, सीज़र का कारण बनता है।

गैलिंग को तेज करने वाले प्रमुख कारक:

• उच्च भार / कम गति: धीमी, दोलन गति के साथ उच्च संपर्क दबाव घिसने के लिए एक क्लासिक परिदृश्य है।

• समान सामग्री: एक ही धातुओं में ठंडा-वेल्डिंग की बहुत अधिक प्रवृत्ति होती है।

• कम कठोरता: मुलायम, अधिक लचीली ग्रेड (जैसे 304) कठोर वालों की तुलना में अधिक संवेदनशील होते हैं।

• स्नेहन की कमी: शुष्क या ख़राब ढंग से स्नेहित संपर्क जोखिम को काफी बढ़ा देता है।

रणनीति 1: सामग्री चयन - रक्षा की पहली पंक्ति

घिसाव को रोकने का सबसे प्रभावी तरीका शुरुआत से सही सामग्री चुनना है।

ए। समान धातु संयोजनों से बचें

यह स्वर्ण नियम है। सर्पिल संपर्क के लिए कभी भी ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (304, 316) को स्वयं के साथ न जोड़ें।

ख. स्टेनलेस के उन ग्रेड्स का चुनाव करें जो घर्षण प्रतिरोधी हों

कुछ स्टेनलेस स्टील स्वाभाविक रूप से बेहतर होते हैं क्योंकि उनकी कठोरता में वृद्धि की क्षमता या अलग सूक्ष्म संरचना होती है।

ग। असमान धातु संयोजन

एक पूरी तरह से अलग सामग्री के साथ स्टेनलेस को जोड़ना एक अत्यधिक प्रभावी रणनीति है।

• स्टेनलेस स्टील बनाम कांस्य: एक शास्त्रीय संयोजन। कांस्य एक त्याग की सामग्री के रूप में कार्य करता है, स्वयं स्नेहन करता है और धातु से धातु चिपकाव को रोकता है।

• स्टेनलेस स्टील बनाम कठोरित उपकरण स्टील: कठोरता और सामग्री संरचना में महत्वपूर्ण अंतर चिपकाव को रोकता है।

• स्टेनलेस स्टील बनाम कार्बन-ग्रेफाइट: शुष्क या अर्ध-शुष्क चलने की स्थितियों के लिए उत्कृष्ट।

रणनीति 2: सतह इंजीनियरिंग - आधार सामग्री को बढ़ाना

जब आपको 304 या 316 जैसी मानक ग्रेड का उपयोग करना आवश्यक होता है, या प्रदर्शन को और आगे बढ़ाने की आवश्यकता होती है, तो सतह उपचार उत्तर है।

ए। कम घर्षण कोटिंग

• पीटीएफई (टेफ्लॉन) या मॉलिब्डेनम डाइसल्फाइड (MoS2) संप्रवेशन: ये कोटिंग पार्ट पर बेक की जाती हैं, जिससे एक स्थायी, शुष्क-स्नेहक युक्त सतह बनती है जो घर्षण गुणांक को काफी कम कर देती है। फास्टनर्स के लिए आदर्श।

• भौतिक वाष्प निक्षेपण (PVD): अत्यंत कठोर, पतली और चिकनी सिरेमिक कोटिंग जैसे क्रोमियम नाइट्राइड (CrN) या टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN) । ये कोटिंग ठंडे-वेल्डिंग के लिए बहुत कठोर होती हैं और उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध प्रदान करती हैं। सटीक घटकों के लिए उत्कृष्ट।

ख. सतह कठोरता

• नाइट्राइडिंग / नाइट्रोकारबुराइजिंग: सतह में नाइट्रोजन को प्रसारित करता है, जो एक कठोर, पहनने के प्रतिरोधी परत बनाता है। टिप्पणी: यह कुछ ग्रेड पर संक्षारण प्रतिरोध को कम कर सकता है क्योंकि यह क्रोमियम को कम कर देता है।

• सतह सख्त करना (मार्टेंसिटिक ग्रेड के लिए): 440C जैसे ग्रेड को पूरी तरह सख्त किया जा सकता है, जबकि अन्य को विशेष प्रक्रियाओं के माध्यम से सतह सख्त किया जा सकता है।

सी। थर्मल स्प्रे कोटिंग्स

• उच्च-वेग ऑक्सीजन ईंधन (HVOF): सुपरसोनिक गति पर सतह पर पाउडर सामग्री (जैसे टंगस्टन कार्बाइड-कोबाल्ट) को स्प्रे करता है, जिससे घनी, अत्यधिक कठोर और घर्षण प्रतिरोधी कोटिंग बनती है।

रणनीति 3: डिज़ाइन और परिचालन सर्वोत्तम प्रथाएँ

• स्मूथन: हमेशा उच्च गुणवत्ता वाले, एंटी-गैलिंग स्नेहक का उपयोग करें। मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड या ग्रेफाइट जैसे अत्यधिक दबाव (EP) संवर्धकों युक्त भारी, उच्च-दबाव स्नेहक असेंबली के लिए आवश्यक हैं।

• सतह दबाव कम करें: डिज़ाइन बड़े संपर्क क्षेत्र, वॉशर का उपयोग करें, और इकाई भार को कम करने के लिए उचित संरेखण सुनिश्चित करें।

• सतह परिष्करण नियंत्रण: एक बहुत ही स्मूथ फिनिश (उदाहरण के लिए, 8-16 µin Ra) संपर्क बिंदुओं को कम कर सकती है। इसके विपरीत, एक जानबूझकर खुरदरी फिनिश स्नेहक को फंसा सकती है। अक्सर इष्टतम फिनिश 16-32 µin Ra रेंज में होती है।

• धीमा हो जाओ, तेज करो: कम गति पर गॉलिंग सबसे खराब होती है। यदि संभव हो तो या तो बहुत धीमी, सुनिश्चित गति के लिए डिज़ाइन करें या तेज चलने के लिए जहां एक हाइड्रोडायनामिक स्नेहक फिल्म स्थापित की जा सके।

सामान्य घटकों के लिए क्विक-सिलेक्शन गाइड

निष्कर्ष: एक बहुआयामी दृष्टिकोण ही मुख्य कुंजी है

स्टेनलेस स्टील में गॉलिंग को रोकना किसी एकल जादुई समाधान की तलाश में नहीं है। इसके लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है:

1. सबसे पहले, असमान सामग्री का चयन करें या स्वाभाविक रूप से गॉलिंग-प्रतिरोधी ग्रेड जैसे निट्रोनिक 60।

2. दूसरा, प्रदर्शन में और सुधार करने और सुरक्षा कारक प्रदान करने के लिए सतह उपचारों जैसे पीवीडी या कम-घर्षण कोटिंग्स को निर्दिष्ट करें जैसे पीवीडी या कम-घर्षण कोटिंग्स को निर्दिष्ट करें ताकि प्रदर्शन में और सुधार करना हो और सुरक्षा कारक प्रदान करना हो।

3. अंत में, डिज़ाइन के महत्व का कभी भी अंदाजा न लगाएं, स्नेहन और उचित स्थापना।

गॉलिंग के पीछे की धातु विज्ञान को समझकर और इन रणनीतियों को लागू करके, आप घटकों में स्टेनलेस स्टील को निर्दिष्ट कर सकते हैं, इसके संक्षारण प्रतिरोध का लाभ उठाते हुए बिना इसके फंसने की प्रवृत्ति के शिकार हुए।