ความต้านทานการสึกหรอของเหล็กกล้าที่ผ่านการเคลือบผิวเป็นวาเนเดียมคาร์ไบด์

Abstract

ความต้านทานการสึกหรอของเหล็กกล้าเครี่องมือทำงานเย็น D2 ที่ไม่เคลือบผิวและเคลือบผิวเป็นวาเนเดียมคาร์ไบด์ถูกศึกษาโดยใช้เครี่องมือทดสอบแบบ block on ring ด้วยการเสียดสีกับเหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1020 ที่น้ำหนักกดในช่วง 4 ถึง 12 กิโลกรัม ความเร็วการทดสอบในช่วง 1.3 ถึง 6.8 เมตรต่อวินาทีและระยะทางทดสอบอยู่ในช่วง 0 ถึง 8,250 เมตร การทดสอบทำที่อุณหภูมิห้อง ภายใต้ภาวะบรรยากาศ ภายหลังการทดสอบทำการตรวจสอบรอยเสียดสีด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบกวาด ผลการทดสอบพบว่าที่ระยะทางการทดสอบ 3,180 เมตร ความเร็วจาน 1.3 เมตรต่อวินาที การสึกหรอของเหล็กกล้า D2 ที่น้ำหนักกด 12 กิโลกรัม เกดิ การสึกหรอแบบรุนแรงและพบการแปรรูปแบบ plastic ที่รอยเสียดสี ขณะที่น้ำหนักกด 4 และ 8 กิโลกรัม เกิดการสึกหรอแบบไม่รุนแรงและไม่พบการแปรรูปแบบ plastic ที่รอยเสียดสี การเสียดสีแบบต่อเนื่องมีน้ำหนักที่หายไปจากการสึกหรอสูงกว่าแบบเป็นช่วงและ พบรอยเสียดสีเป็นร่องชัดเจนซึ่งเป็นการสึกหรอแบบ abrasive wear ขณะที่การเสียดสีแบบเป็นช่วงไม่พบการสึกหรอแบบ abrasive wear การสึกหรอของชั้นเคลือบวาเนเดียมคาร์ไบด์ที่น้ำหนักกด 4 ถึง 12 กิโลกรัมไม่เป็นการสึกหรอแบบรุนแรงและน้ำหนักที่หายไปโดยการสึกหรอแบบเสียดสีต่อเนื่องต่ำกว่าแบบเป็นช่วง การเสียดสีแบบต่อเนื่องมีลักษณะการเสียดสีเป็นแบบชั้นเคลือบวาเนเดียมคาร์ไบด์เสียดสีกับเศษคาร์ไบด์ มีผลทำให้มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานที่ต่ำกว่าและมีการสึกหรอที่น้อยกว่าการเสียดสีแบบเป็นช่วง ซึ่งมีลักษณะการเสียดสีแบบชั้นเคลือบวาเนเดียมคาร์ไบด์เสียดสีกับจานเหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1020 ชั้นเคลือบสามารถลดการสึกหรอของเหล็กกล้า D2 ได้ทุกค่าน้ำหนักกดที่ใช้ทดสอบ ที่น้ำหนักกด 12 กิโลกรัมชั้นเคลือบลดการสึกหรอได้มากกว่าที่น้ำหนักกด 4 และ 8 กิโลกรัม โดยชั้นเคลือบลดความเร็วการสึกหรอเมื่อน้ำหนักกดเพิ่มขึ้นเนื่องจากความแข็งที่สูงของชั้นเคลือบสัมประสิทธิ์ความเสียดทานต่ำและการติดแน่นกับโลหะพื้น แม้ชั้น เคลือบแตกออกก็ยังติดแน่น ทำให้ชั้นเคลือบลดการสึกหรอได้มาก ผลการทดสอบแบบต่อเนื่องที่ระยะทางทดสอบ 8,250 เมตร นํ้าหนักกด 4 ถึง 12 กิโลกรัม ความเร็ว 1.3 ถึง 6.8 เมตรต่อวินาที พบว่าน้ำหนักกดมีอิทธิพลต่อการสึกหรอของเหล็กกล้า D2 ที่ไม่เคลือบผิวมากกว่าความเร็วจาน การทดสอบที่ความเร็วต่ำน้ำหนักกดสูงการสึกหรอเกิดขึ้นมากกว่าการทดลอบที่ความเร็วสูงน้ำหนักกดต่ำ ขณะที่ความเร็วจานมีอิทธิพลต่อการสึกหรอของชั้นเคลือบวาเนเดียมคาร์ไบด์มากกว่าน้ำหนักกด เมื่อเปลี่ยนความเร็วจากต่ำไปสูงชั้นเคลือบเกิดการสึกหรอไปมากกวาเปลี่ยนจากน้ำหนักกดต่ำไปน้ำหนักกดสูงและชั้นเคลือบลดกาวสึกหรอของเหล็กกล้า D2 ได้ทุกค่าความเร็ว