Keraminio siurblio atsparumo nusidėvėjimui įvertinimai: kas yra svarbesnis – Moho kietumas, HV kietumas ar atsparumas lūžiams?
Jei keraminio siurblio atsparumas dilimui yra aktuali tema, iš esmės yra vienas esminis faktas: joks testas nepateiks viso vaizdo. Tai, kaip keramika laikosi, priklauso ne nuo kietumo ir kietumo derinio, o ne nuo vieno ar kito.
Moso skalė yra įbrėžimais{0}} pagrįstas medžiagų reitingavimo metodas, pagal kurį galima subraižyti kitą, nuo talko (1) iki deimanto (10). Inžinerinė keramika išeina tikrai gerai: aliuminio oksido ir cirkonio oksido balai paprastai yra nuo 8 iki 9, o silicio karbidas gali siekti iki 9,5, tai yra prieš pat deimantą.
Skalę lengva suprasti, tačiau tai taip pat yra didžiausias jo trūkumas. Jame yra tik 10 lygių, o tarpai tarp jų nėra vienodi. Jis negali atskirti medžiagų, kurios visos patenka į viršutinį diapazoną. Mohos puikiai veikia kaip pagrindinis tikrinimo įrankis-patvirtina, kad medžiaga yra kieta,-tačiau nepasakys, kaip laikui bėgant ji atlaikys nusidėvėjimą.
Vickerso kietumas (HV): tikslesnis nusidėvėjimo matuoklis
Vickerso kietumas naudoja deimanto{0}}formos piramidę, kad įspaustų įdubą medžiagos paviršiuje; kietumas apskaičiuojamas pagal tos įtraukos dydį. Jis apima daug platesnį ir išsamesnį diapazoną nei Mosas. Įprastos siurblių keramikos tipinės vertės yra šios:
※ Silicio karbidas: maždaug nuo 2500 iki 3000 HV
※ Aliuminio oksidas: maždaug nuo 1800 iki 2200 HV
※ Cirkonio oksidas: maždaug nuo 1 200 iki 1 500 HV
Didesnis HV reiškia didesnį atsparumą tam tikroms vietinėms deformacijoms, kurios leidžia smėliui ir abrazyvinėms dalelėms išraižyti paviršiuose griovelius. Esant slydimui ar abrazyviniam nusidėvėjimui, HV daug labiau atitinka realų{1}}dėvėjimosi rodiklį nei Mosas. Pagrindiniai keramikos gamintojai-įskaitant Kyocera{4}}pasikliauja „Vickers“-, kad įvertintų susidėvėjimą.
Be to, HV turi aiškią ribą: jis matuoja atsparumą įstumtam, o ne smūgiui ar šokui.
Atsparumas lūžiams: nepastebėtas veiksnys
Pagrindinis keramikos trūkumas yra tai, kad ji yra trapi. Atsparumas lūžiams (KIC) nurodo, kaip medžiaga atspari įtrūkimų augimui{1}}kai susidaro nedidelis įtrūkimas, KIC nustato, ar jis lieka vietoje, ar plinta tol, kol dalis sugenda.
Keraminiai siurbliai susidoroja ne tik su lėtu abrazyvinių dalelių grandymu. Be to, jie patiria pasikartojančius smūgius dėl griūvančių kavitacijos burbuliukų, didelio{1}}greičio smūgių iš kietų kietų dalelių siurbiamame skystyje ir mechaninio smūgio kiekvieną kartą, kai įrenginys paleidžiamas arba sustoja. Tokiomis dinaminėmis sąlygomis vien didelio kietumo neužtenka. Jei kietumas yra per mažas, medžiaga suskils arba subyrės, o susidėvėjimas gali išaugti per naktį.
Štai nuoseklus modelis: trapiose medžiagose, pvz., keramikoje, atsparumas lūžiams dažnai lemia, kaip susidėvi. Kietumas yra svarbesnis kaliosioms medžiagoms, tačiau keramikai ŽIB turi daug daugiau svorio, nei dauguma žmonių supranta.
Kaip jiedu veikia kartu: kietumo ir tvirtumo kompromisas
Keramikoje, didelio kietumo medžiagos paprastai yra mažiau kietos, ir atvirkščiai. Aliuminio oksidas yra kietesnis, bet ne toks tvirtas, o cirkonis yra tik šiek tiek minkštesnis, o jo mechaninis atsparumas įtrūkimams yra toks, kad jo atsparumas įtrūkimų plitimui gali būti 6–8 MPa·m¹ᐟ² arba net didesnis. Išbandžius kartu, puikus cirkonio oksido kietumas veiksmingai paslepia trapią keramikos ypatybę, dėl kurios paprastai sumažėja patvarumas, o daugeliu atvejų gaunamas patvaresnis komponentas. Tai veda prie scenarijaus, kai keramika, kuri yra šiek tiek kietesnė esant tam tikram kietumo lygiui, greičiausiai veiks geriau realiomis naudojimo sąlygomis.
Kita vertus, jei jūsų taikymas yra grynas slydimas be beveik jokio smūgio ar smūgio, kietesnė medžiaga turės pranašumą.
Tinkamos medžiagos pasirinkimas: suderinkite savybes su sąlygomis
Nėra universalaus atsakymo, kuri savybė yra svarbiausia-viską lemia tai, kaip siurblys iš tikrųjų veikia.
Srutos su kietomis dalelėmis, pastovus srautas, mažas smūgis: pirmenybę teikti HV. Silicio karbidas arba didelio{1}}grynumo aliuminio oksidas užtikrina geriausią našumą tiesio slydimo{2}}dėvėjimo sąlygomis.
Kavitacija, pulsuojantis skysčio srautas, dažnas sistemos paleidimas ir stabdymas bei nuolatinis didelis dalelių greitis yra staigių įtrūkimų reiškinio, vadinamo įtempių korozijos įtrūkimu ir kitais panašiais lūžių gedimo režimais, receptas. Čia pagrindinį vaidmenį atlieka atsparumas lūžiams. Cirkonio oksido ir cirkonio -grūdinto aliuminio oksido (ZTA) medžiagos yra žymiai geriau atsparios įtrūkimų susidarymui ir plitimui; taigi jie gali išvengti katastrofiškų netikėtų nesėkmių scenarijų.
Korozinė aplinka: Cheminis stabilumas lenkia kietumą. Jei medžiaga reaguoja su tuo, ką ji siurbia, bet koks kietumo kraštas greitai išnyksta.
Geriausiai veikia praktiškas, žingsnis{0}}po-žingsnis:
Naudokite Mohs, kad greitai praeitumėte,{0}}patvirtinkite, kad ieškote inžinerinės keramikos, o ne žemesnės{1}}klasės medžiagos.
Naudokite HV, kad palygintumėte panašias medžiagas ir įvertintumėte, kaip jos atlaikys slydimą.
Naudokite atsparumą lūžiams, kad nuspręstumėte, ar medžiaga gali atlaikyti smūgius, vibraciją ir kintančias jūsų sistemos apkrovas.
Kietumas nustato, kaip greitai prasideda nusidėvėjimas. Kietumas nusprendžia, kada-ir ar-jis baigsis. Praleiskite bet kurį iš jų ir jūsų atsparumo dilimui įvertinimas bus neišsamus.
