Kaivosalan kulutusosat: AR-levy vs Hadfield-mangaaniteräs

Kaksi kulumismekanismia

Kulutusosat vioittuvat liukuvasta/hiomasta abrasiivista (malmi raapii pintaa pitkin) tai iskuabrasiivista (kivi iskee ja murskaa sitä vasten). Kaksi hallitsevaa teräsperhettä ratkaisee kumpikin yhden ongelman hyvin.

AR / NM -levy: kova alusta asti

Kulumiskestävä levy (NM360–NM550 GB-järjestelmässä, AR400–AR500 ja vastineet muualla) on niukkaseosteinen teräs, joka on karkaistu läpikovuuteen noin 360–550 HBW, toimitettuna valmiina leikattavaksi, hitsattavaksi ja pultattavaksi. Se on oletus:

• Kaivinkoneiden kauhojen kuoriin ja leikkuuterien taustalevyihin
• Kuorma-autojen lavoihin, kouru- ja suppilovuorauksiin
• Kuljettimien ja siirtopisteiden kulutuslevyihin

Kulumisikä skaalautuu laajalti kovuuden mukana liukuvassa käytössä, mutta samoin kasvavat valmistusvaatimukset: korkeammat lajit tarvitsevat valvottuja leikkaus-, poraus- ja hitsausmenettelyjä, ja muovaussäteet kasvavat kovuuden ja paksuuden mukana.

Hadfield Mn13: pehmeä, kunnes isketään

Hadfield-teräs (Mn13, GX120Mn12, ~11–14% Mn, ~1.0–1.4% C) on austeniittinen ja toimitetaan liotushehkutettuna vain ~200 HB — näennäisen pehmeänä. Iskun tai korkean puristusjännityksen alla sen pinta työkarkenee 500 HB ja yli, kun taas ydin pysyy sitkeänä. Se hallitsee siellä, missä iskut ovat raskaita:

• Murskaimien leuat, vaipat, koverat osat ja vasaramyllyn osat
• Rautateiden risteykset ja vaihteet
• Hiekkapuhalluskaappien vuoraukset

Logiikka leikkaa molempiin suuntiin: ilman iskua Mn13 ei koskaan karkene ja kuluu nopeasti puhtaassa liukumisessa. Sen asentaminen matala-iskuisiin kouruvuorauksiin on klassinen väärä sovellus.

Valinta

Käyttö	Valinta
Liukuva malmi, kohtalainen isku, valmistetut vuoraukset/kauhat	AR / NM -levy
Murskaus, toistuva raskas isku, valetut muodot	Hadfield Mn13
Isku läsnä, mutta osa on hitsattu levyrakenne	AR-levy, raskaampi mitta, tai pinnoitehitsattu levy

Myös valmistushuomautukset eroavat: AR-levy vihaa liiallista lämmöntuontia hitsauksessa; Hadfield on pidettävä viileänä (se haurastuu pitkittyneellä kuumentamisella muutaman sadan °C alueella) ja se hitsataan austeniittisilla lisäaineilla. Pinnoitehitsaukset täydentävät molempia, lisäten erittäin kovan uhrattavan kuoren sinne, missä kuluminen keskittyy.

Valinta AR-perheen sisällä

Korkeampi kovuus ei ole automaattisesti parempi. NM360/AR400-luokan levy antaa parhaan hitsattavuuden, muovattavuuden ja sitkeyden yhdistelmän, ja se on järkevä oletus kauhoille ja vuorauksille, jotka näkevät myös pudotetun kiven iskua. 500-luokan lajit karkeasti maksimoivat liukuvan kulumisen iän, mutta ovat vähemmän anteeksiantavia: pienimmät taivutussäteet ovat suurempia, matalan lämpötilan sitkeys tarvitsee tarkistuksen kylmän ilmaston käyttöön ja vakava pistekuorma voi halkaista sen sijaan, että se painaisi koloa. Levyn spesifiointi kovuusluokka + paksuus + iskuvaatimus mukaan (talvikaivokset tilaavat Charpy-testattua levyä) välttää yleisen virheen, jossa AR500 käsitellään suorana päivityksenä AR400:sta.

Pinnoitehitsaus kolmantena vaihtoehtona

Molemmille perheille hitsattu pinnoitelevy — pehmeä tai AR-pohja kromikarbidi- tai monimutkaiskarbidikerroksella — palvelee äärimmäistä liukuvaa abrasiivia, jossa kumpikaan pohjateräs ei riitä, muovattavuuden puutteen ja ominaisen halkeilleen pinnan kustannuksella. Se on vuorausmateriaali, ei rakenteellinen, ja se pultataan tai tulppahitsataan tavallisesti tukirakenteen päälle.