В промишленото производство повърхностите на ролковите съоръжения често изискват специална обработка, за да издържат на тежки условия като високо износване, висока температура, висока скорост и химическа корозия. През последните години индустриалните ролки с волфрамово-карбидно покритие се използват широко в производството на пластмасово фолио, хартия, текстил, батерийни материали и метални релефни покрития, благодарение на тяхната свръхвисока твърдост, силна износоустойчивост и стабилен дълъг живот.
С разширяването на приложението им, някои техници повдигнаха един привидно прост, но важен въпрос: Могат ли магнитите да се прилепят къмпромишлени волфрамово-карбидни ролки?
Този въпрос не само се отнася до определянето на материала на ролките, но и влияе върху оперативните методи на фабриката при ежедневна поддръжка, идентификация на приспособленията, позициониране на сглобките и използване на инструменти за магнитно тестване.
Тази статия ще отговори на този въпрос чрез строг анализ на материалознание, анализирайки защо покрити с волфрамов карбид ролки могат да бъдат привлечени от магнити от множество гледни точки, включително твърдост, структура на покритието, материал на основата и магнитни характеристики.
Какво представлява ролката с волфрамово-карбидно покритие?
За да отговорим на въпроса дддхххМогат ли магнитите да се залепят за ролки с волфрамово-карбидно покритие?ддххх, първо трябва да разберем структурата на ролките с волфрамово-карбидно покритие.
Валяк с волфрамово-карбидно покритие се състои от две части:
1. Ролково ядро
Обикновено се използва един от следните метали:
• Средно въглеродна стомана (напр. стомана 45#)
• Легирана стомана (напр. 42CrMo)
• Неръждаема стомана (напр. 304, 316)
• Високоякостна стомана
Различните материали имат напълно различни магнитни свойства, което е от решаващо значение за това дали един магнит може да ги привлече.
2. Повърхностно покритие от волфрамов карбид (WC-Co / WC-Ni / WC-Cr)
Това покритие обикновено се образува с помощта на технология за термично пръскане HVOF (високоволтов пламък), с дебелина приблизително:
• 50–300 μm. Покритието е съставено от следните материали:
• Частици WC (волфрамов карбид): осигуряващи висока твърдост
• Свързващи вещества Co (кобалт), Ni (никел), Cr (хром): повишаване на здравината и адхезията
Това покритие е изключително плътно, постигайки твърдост от:
• HV1100–1400
Получената повърхност е почти керамична.
Следователно, при определяне на магнетизма е важно да се прави разлика между:
• Магнитно ли е покритието?
• Магнитна ли е основата?
• Може ли магнит да проникне през покритието и да повлияе на основата?
Сега, нека да разгледаме основния въпрос:
Може ли магнит да бъде привлечен от покритие от волфрамов карбид?
Обикновено: Магнит не може да бъде привлечен от самото покритие.
Причините са:
• Волфрамовият карбид (WC) не е феромагнитен материал.
• Въпреки че кобалтът, никелът и хромът в покритието са метали, техните магнитни свойства са изключително слаби или те остават немагнитни в композитното си състояние.
• Въпреки че дебелината на покритието е сравнително малка, самото покритие няма да бъде привлечено от магнит.
С други думи:
➡ Магнитът няма да привлече самото покритие от волфрамов карбид.
Въпреки това, дали един магнит може да привлече целия волфрамов карбид валяк зависи от това дали основата на ролката е магнитна.
Например:
• Ако основата е въглеродна стомана → магнитна → магнит може да я привлече.
• Ако основата е от неръждаема стомана 304/316 → немагнитна → магнит не може да я привлече.
Дори с покритие от волфрамов карбид на повърхността, магнитът все още може да повлияе на основата.
Притежава ли самият волфрамов карбид магнетизъм?
Волфрамовият карбид (WC) не е магнитен.
Волфрамовият карбид е твърдо неорганично съединение, подобно на керамиката. Кристалната му структура определя, че:
• Не е феромагнитен
• Не привлича магнити
• Не се влияе от магнитни клъстери
• Свойствата му не се променят от външни магнитни полета
Следователно, дори ако валяк с волфрамово-карбидно покритие има дебело WC покритие, повърхността няма да бъде привлечена от магнит.
Влияе ли материалът на основата на волфрамовия карбидния валяк на магнитното привличане?
Отговорът е: Абсолютно.
Материалите за основи на индустриалните ролки се класифицират най-общо в две категории: магнитни метали и немагнитни метали.
1. Магнитни субстрати (магнитно привличане)
Включва главно:
• Въглеродна стомана
• Легирана стомана
• Някои видове мартензитна неръждаема стомана
Тези материали имат високо съдържание на желязо и силен магнетизъм. Дори с покритие от волфрамов карбид, магнитите все още могат да ги привличат, защото магнитното поле може да проникне през покритието, което е с дебелина десетки или дори стотици микрометри.
Следователно:
➡ Валците с волфрамово-карбидно покритие, използващи въглеродна стомана или легирана стомана като основа, са по своята същност магнитни.
2. Немагнитни субстрати (магнитите не могат да ги привличат)
Включват главно:
• Неръждаема стомана 304
• Неръждаема стомана 316
• Някои видове аустенитна неръждаема стомана
Ако покритият валяк използва тези немагнитни материали като основа, тогава:
➡ Магнитите не могат да привлекат целия валяк с волфрамово-карбидно покритие.
Защото самият субстрат не е магнитен.
Защо някои волфрамово-карбидни ролки са магнитни, а други не?
Причините са обобщени, както следва:
1. Разлики в материала на основата
• Въглеродна стомана, легирана стомана → Силно магнитни
• Неръждаема стомана (304/316) → Немагнитна
2. Дебелината на покритието не влияе на магнетизма на субстрата
Дебелината на покритието обикновено е от десетки до стотици микрометри и магнетизмът може лесно да проникне през тази дебелина.
3. Самият покривен материал не е магнитен
WC покритието не влияе на силата на магнитното привличане, нито пък усилва или елиминира магнетизма.
Следователно:
➡ Дали aволфрамов карбид валяк за покритиедали е магнитен, зависи от основата, а не от покритието.
Ще повлияе ли магнетизмът на волфрамов карбиден валяк за покритие на производството?
Обикновено:
Магнитните свойства нямат отрицателно въздействие върху производството.
Това е така, защото:
• Самата повърхност на покритието е немагнитна → не привлича прах
• Повърхността на валяка няма да привлича железни стружки → няма да надраска материала
• Силата на магнитното поле е изключително слаба → няма да повлияе на потока на филми, пасти или мастила
Валците за нанасяне на покрития от волфрамов карбид няма да бъдат засегнати от магнетизма на субстрата по време на работа с висока скорост.
Единствените точки, които трябва да се отбележат, са:
• Ако производственият процес включва ултрафин железен прах
• Ако около ролката се използват магнитни инструменти
В този случай е необходимо да се потвърди дали магнетизмът на ролката е подходящ за средата на приложение.
Как да се определи източникът на магнетизъм върху волфрамов карбиден валяк за покритие?
За да определите източника на магнетизъм, вземете предвид следното:
1. Проверете материала на основата (най-важното)
• Маркировки на материалите като 45#, 42CrMo → Неизбежно магнитен
• Маркировки като 304, 316 → Немагнитен
2. Използвайте магнит, за да тествате повърхността и страните на покритието
• Значителна адхезия → Основата е стомана
• Няма никаква адхезия → Основата е от немагнитна неръждаема стомана
3. Проверете производствените чертежи
Чертежите на индустриалните ролки ясно ще посочат материала на основата.
Точно ли е използването на магнит за тестване на волфрамово-карбидни ролки?
Магнитното изпитване на материала на основата обикновено е ефективно, но не може да определи качеството на покритието.
Магнитът може да определи само:
• Дали основата на ролката е стоманена
• Дали дебелината на покритието влияе на магнетизма (обикновено не)
Въпреки това, магнитът не може да определи:
• Дали материалът на покритието е истински WC
• Дали покритието е плътно
• Дали качеството на лепилния слой е приемливо
• Дали има празнини
Следователно, магнитът не трябва да се използва като инструмент за проверка на качеството на покритието.
Може ли качеството на покритието да се определи чрез магнетизъм?
Отговорът е ясен:
Не. Магнетизмът няма пряка връзка с качеството на покритието.
Причините са следните:
• Покритията от волфрамов карбид са немагнитни и магнитното им поле не се променя с вариации в масата.
• Магнетизмът на основата е независим от свойствата на покритието.
• Дебелината на покритието няма съществено влияние върху проникването на магнитното поле.
• Магнит не може да открие дефекти в покритието.
Следователно:
➡ Използването на магнит за оценка на качеството на покритието не е нито научно, нито надеждно.
Често използвани методи в индустрията за оценка на качеството на ролки с волфрамово-карбидно покритие включват:
• Изпитване на твърдостта на покритието
• Измерване на дебелината на покритието
• Наблюдение на микроструктурата
• Тестване на адхезията на покритието
• Изпитване на грапавостта на покритието
• Тестване за гладкост на повърхността
Това са професионалните методи.
Какво техническо оборудване поддържа вашия капацитет за производство на ролки?
Jinhang Machinery разполага с напълно оборудван цех, оборудван с високопроизводителни стругове (CW61190, 61160, 61120 и др.), италиански универсални шлифовъчни машини, машини за динамично балансиране, автоматични заваръчни линии, вертикални фрези, пробивни машини и автоматизирани системи за леене на полиуретан. Тези съвременни ресурси ни позволяват, като ефективен производител на валяци, да извършваме високопрецизна обработка и покритие както за стандартни, така и за персонализирани проекти за валяци.