مواصفات مادة الكروم العالي Cr15
يتم صب مجاديف الغسالات الخاصة بشركة Qiming Casting من حديد الزهر الأبيض عالي الكروم Cr15سبيكة مقاومة للتآكل مثبتة الفعالية، تُشكّل شبكة كثيفة من كربيدات الكروم الصلبة M₇C₃ في جميع أنحاء بنيتها. توفر هذه البنية المجهرية مقاومة استثنائية للتآكل الانزلاقي والتآكل الرطب الذي يميز بيئات غسل الرمال.
التركيب الكيميائي
دور كل عنصر من عناصر السبائك
الكربون (C) - 2.70–3.00% يُحفز المحتوى العالي من الكربون تكوين كربيدات الكروم M₇C₃، وهي الطور الصلب المسؤول عن مقاومة التآكل. عند هذا المستوى من الكربون، تصل نسبة حجم الكربيدات إلى ما يقارب 28-32% من البنية المجهرية، مما يوفر مقاومة مستدامة للتآكل الناتج عن رمال السيليكا طوال عمر المجداف. عمليًا، هذا يعني أن مجاديفك ستحافظ على حدتها القاطعة لفترة أطول، مما يُطيل فترات استبدالها ويقلل من فترات التوقف غير المخطط لها.
الكروم (Cr) — 14.0–17.0% يُعدّ الكروم العنصر الأساسي في هذه الفئة من السبائك. تضمن نسبة الكروم إلى الكربون التي تتجاوز 5:1 ترسب الكربيدات على شكل M₇C₃ (صلابة فيكرز: 1,800-2,200 HV) بدلاً من كربيدات M₃C الأقل صلابة الموجودة في الحديد منخفض الكروم. كما يُشكّل الكروم طبقة أكسيد سطحية واقية تُقاوم التآكل في بيئة غسالة الرمل الرطبة باستمرار والمُحمّلة بالرواسب. بالنسبة للعمليات التي تعمل بنظام الورديات المتعددة، تُحافظ هذه المقاومة للتآكل على حالة المجداف قابلة للتنبؤ بين فترات الصيانة الدورية.
الموليبدينوم (Mo) - 0.20–0.40% يزيد الموليبدينوم من قابلية التصلب ويمنع تكوّن البيرلايت أثناء التبريد. والنتيجة هي بنية مارتنسيتية أكثر اتساقًا بعد المعالجة الحرارية، مما يؤدي إلى صلابة أعلى، وتجانس أفضل في التآكل، وتقليل التباين بين المسبوكات في نفس الدفعة.
النيكل (Ni) — 0.30–0.60% يعمل النيكل على تثبيت تحول الأوستنيت إلى مارتنسيت، ويُضفي صلابة على المادة الأساسية دون تقليل صلابتها. وهو مفيد بشكل خاص في الأجزاء السميكة من الهيكل، حيث قد تؤدي معدلات التبريد البطيئة إلى إنتاج نواتج تحول غير مرغوب فيها وأكثر ليونة.
الفاناديوم (V) — 0.30–0.50% يشكل الفاناديوم كربيدات VC دقيقة تعمل كمواقع للتنوي أثناء التصلب. يؤدي ذلك إلى تحسين حجم الكربيدات والحبيبات بشكل عام، مما ينتج عنه سطح تآكل أكثر تجانسًا، ومقاومة محسّنة للصدمات، وتناسق أبعاد أفضل في جميع أنحاء المسبوكة. وتتمثل الفائدة العملية في تقدم تآكل أكثر انتظامًا - حيث تتآكل الأجزاء بشكل موحد بدلاً من ظهور نقاط ضعف تؤدي إلى فشل مبكر.
التيتانيوم (Ti) — 0.08–0.12% عند هذا المستوى الضئيل من الإضافة، يعمل التيتانيوم كمُحسِّن قوي لبنية الحبيبات. فهو يُعدِّل الشكل المورفولوجي الأساسي للكربيد ويُحسِّن صلابة المادة الأساسية، مما يُقلِّل من خطر التصدع الهش عند تعرض المجاديف لأحمال الصدمات العرضية أثناء التشغيل. وهذا الأمر ذو أهمية خاصة في تطبيقات غسالات الأخشاب حيث يمكن أن تدخل الصخور كبيرة الحجم أو المواد الغريبة إلى التغذية بشكل غير متوقع.
السيليكون (Si) - 0.50–0.80% يعمل السيليكون على إزالة الأكسدة من المعدن المنصهر أثناء عملية الصب، مما يحسن سيولته، وهو أمر بالغ الأهمية لملء الأشكال الهندسية المعقدة للمجداف بدقة. كما أنه يساهم في توفير درجة من مقاومة التآكل في ظروف التشغيل الرطبة.
المنغنيز (Mn) — 0.60–1.00% يحسّن المنغنيز قابلية التصلب ويتحد مع الكبريت لتكوين شوائب من كبريتيد المنغنيز. وهذا يمنع تكوّن كبريتيد الحديد عند حدود الحبيبات - وهي آلية معروفة للتقصف تعمل إضافة المنغنيز على تحييدها بفعالية.
نسبة الفوسفور (P) ≤ 0.04% ونسبة الكبريت (S) ≤ 0.04% يتم التحكم في كليهما لضمان مستويات متبقية منخفضة. يشكل الفوسفور شبكات فوسفيدية هشة تقلل من مقاومة الصدمات؛ بينما يُكوّن الكبريت شوائب على حدود الحبيبات تُضعف المسبوكة تحت الضغط. ويضمن التحكم الدقيق في كليهما أداءً ميكانيكيًا متسقًا من دفعة إلى أخرى.
خصائص الميكانيكية
تُترجم هذه الخصائص مباشرة إلى فترات خدمة ممتدة وتكلفة معالجة أقل لكل طن في عمليات غسل الرمال المستمرة.