Sprzęt przemysłowy i kolejowy pracujący w warunkach ściernych często opiera się na stosunkowo małych elementach, które są narażone na nieproporcjonalnie silne zużycie. Gdy te elementy zaczną tracić swoją pierwotną geometrię, efekt może wykraczać poza sam zużyty element i zwiększyć wymagania konserwacyjne dla otaczającego zespołu.
Niedawne zapotrzebowanie z rynku wietnamskiego podkreśliło to wyzwanie. Wymagana Płyta Górna musiała zachować zalety konstrukcyjne elementu stalowego, jednocześnie zapewniając znacznie silniejszą ochronę przed zużyciem wokół jej krytycznych dolnych powierzchni roboczych.
Zamiast polegać na konwencjonalnej konstrukcji wyłącznie stalowej, projekt wymagał połączenia stali i węglika wolframu.
Wyzwanie polegało nie tylko na wyprodukowaniu twardszej płyty.
Element wykonany w całości z bardzo twardego materiału może wprowadzić inne trudności związane ze wytrzymałością, obróbką skrawaniem, kosztami produkcji i wydajnością konstrukcyjną. Jednocześnie zwykły element stalowy może zapewnić wystarczającą wytrzymałość, ale doświadczać nadmiernego zużycia w głównych obszarach styku.
W przypadku zastosowania w Wietnamie projekt musiał zatem rozdzielić te dwie funkcje:
główny korpus zapewniałby wytrzymałość konstrukcyjną, podczas gdy krytyczne powierzchnie otrzymywałyby dedykowaną ochronę przed zużyciem.
To wymaganie doprowadziło do opracowania konfiguracji Płyty Górnej z Płytką z Węglika Wolframu.
Kingrail przyjął stal 16Mn jako materiał bazowy i wykonał główny korpus poprzez kucie, a następnie precyzyjną obróbkę skrawaniem.
Po uzyskaniu wymaganej geometrii stalowej, bloki z węglika wolframu zostały zainstalowane na dolnym obszarze zużycia za pomocą kontrolowanego procesu lutowania twardego.
Ważną cechą konstrukcji jest to, że ochrona z węglika nie ogranicza się do pojedynczej dolnej powierzchni. Zamiast tego pięć powierzchni wokół dolnej sekcji jest chronionych blokami z węglika wolframu lutowanymi twardo.
Takie rozmieszczenie zapewnia ochronę przed zużyciem w wielu kierunkach styku i zmniejsza bezpośrednie narażenie leżącej pod spodem stali w krytycznych obszarach.
Proces produkcyjny łączy kilka możliwości:
Możliwości Kingrail w zakresie kucia i odlewania pozwalają również na ocenę sposobu produkcji podobnych niestandardowych elementów odpornych na zużycie w zależności od geometrii, materiału, ilości i zastosowania, zamiast ograniczać się do jednej metody produkcji.
Uzyskana konstrukcja łączy dwie różne charakterystyki materiałowe w jednym elemencie.
Kuty korpus 16Mn zapewnia fundament konstrukcyjny wymagany do instalacji i przenoszenia obciążeń, podczas gdy bloki z węglika wolframu są skoncentrowane w obszarach, gdzie odporność na zużycie jest najważniejsza.
Dla klienta takie podejście oferuje kilka praktycznych zalet:
Zamiast po prostu zwiększać twardość całego elementu, konstrukcja stosuje różne materiały zgodnie z ich rzeczywistymi funkcjami.
Projekt w Wietnamie demonstruje rosnące zapotrzebowanie na elementy odporne na zużycie specyficzne dla zastosowania, które łączą tradycyjną produkcję stali z lokalną ochroną z twardych materiałów.
Kingrail nadal rozwija niestandardowe elementy kute, odlewane i obrabiane zgodnie z rysunkami klienta. W przypadku elementów narażonych na silne ścieranie, bloki z węglika wolframu i inne rozwiązania odporne na zużycie mogą być oceniane w zależności od rzeczywistych powierzchni roboczych i warunków pracy.
Łącząc dobór materiałów, kucie, obróbkę skrawaniem i lutowanie twarde w jednym rozwiązaniu produkcyjnym, Kingrail może wspierać klientów poszukujących praktycznych alternatyw dla konwencjonalnych stalowych części odpornych na zużycie, przy jednoczesnym zachowaniu wymaganych cech konstrukcyjnych i wymiarowych.