การพังทลายของ Cavitation เป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยและเป็นอันตรายซึ่งสามารถลดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของสกรูได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ในสภาพแวดล้อมของเหลวแรงดันสูงเช่นในปั๊มและเครื่องจักรแปรรูปพลาสติก ในฐานะผู้จัดหาสกรูไนไตรด์ฉันได้เห็นโดยตรงว่าไนไตรด์สามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดเซาะของสกรูได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการปรับปรุงนี้และอธิบายว่าทำไมสกรูไนเตรดจึงเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานที่การกัดเซาะของการเกิดโพรงเกิดอาการเป็นปัญหา
ทำความเข้าใจการกัดเซาะของโพรงอากาศ
ก่อนที่จะพูดถึงวิธีการที่ไนเตรทช่วยได้อย่างไรจำเป็นต้องเข้าใจว่าการกัดเซาะของการเกิดโพรงเกิดจากเกิดขึ้นคืออะไร Cavitation เกิดขึ้นเมื่อความดันของของเหลวลดลงต่ำกว่าความดันไอทำให้เกิดการก่อตัวของฟองไอ เมื่อฟองเหล่านี้เคลื่อนไปสู่ภูมิภาคที่มีแรงกดดันสูงขึ้นพวกมันจะพังทลายลงอย่างกะทันหัน การระเบิดของฟองเหล่านี้สร้างคลื่นช็อกแรงดันสูงมากและเจ็ตส์ไมโครที่สามารถส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของสกรู เมื่อเวลาผ่านไปผลกระทบซ้ำ ๆ เหล่านี้นำไปสู่การกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวสกรูส่งผลให้หลุมขรุขระและในที่สุดการสูญเสียการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ
วิธีการทำงานของไนไตรด์
ไนเตรทเป็นกระบวนการบำบัดด้วยความร้อนซึ่งไนโตรเจนถูกนำเข้าสู่ชั้นพื้นผิวของส่วนประกอบโลหะโดยทั่วไปคือเหล็ก มีวิธีการไนไตรด์หลายวิธีรวมถึงก๊าซไนไตรด์ไอออนไนเตรตและเกลือ - อ่างไนไตรด์ หลักการพื้นฐานเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนสกรูในไนโตรเจน - สภาพแวดล้อมที่อุดมสมบูรณ์ ที่อุณหภูมิสูงขึ้นอะตอมไนโตรเจนจะกระจายไปยังตาข่ายโลหะก่อตัวไนไตรด์ด้วยองค์ประกอบผสมในเหล็กเช่นเหล็กโครเมียมและอลูมิเนียม
การก่อตัวของไนไตรด์เหล่านี้มีผลประโยชน์หลายประการต่อคุณสมบัติพื้นผิวของสกรู ประการแรกมันเพิ่มความแข็งของพื้นผิว ความแข็งเป็นปัจจัยสำคัญในการต่อต้านการพังทลายของการเกิดโพรงอากาศเนื่องจากพื้นผิวที่แข็งขึ้นสามารถทนต่อแรงดันสูงที่เกิดจากการยุบตัวของฟอง ชั้นไนไตรด์สามารถมีความแข็งสูงกว่าโลหะฐานอย่างมีนัยสำคัญซึ่งมักจะถึงค่าในช่วง 600 - 1200 HV (ความแข็งของ Vickers) ขึ้นอยู่กับกระบวนการไนไตรด์และองค์ประกอบเหล็ก
ประการที่สองไนไตรด์ช่วยปรับปรุงพื้นผิวและลดความขรุขระของพื้นผิว พื้นผิวที่เรียบเนียนมีโอกาสน้อยที่จะเริ่มต้นการก่อตัวของฟองสบู่ Micro - ความผิดปกติบนพื้นผิวสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งนิวเคลียสสำหรับฟองสบู่ ด้วยการลดความผิดปกติเหล่านี้ไนไตรด์ช่วยชะลอการเริ่มต้นของการเกิดโพรงอากาศและการกัดเซาะที่ตามมา
เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ
นอกเหนือจากผลกระทบโดยตรงต่อการกัดเซาะของการเกิดโพรงอากาศแล้วไนไตรด์ยังช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของสกรู การกัดเซาะของคาวิตี้มักจะมาพร้อมกับการสึกหรอที่มีการกัดกร่อนเนื่องจากการปรากฏตัวของอนุภาคของแข็งในของเหลว ชั้นไนเตรดแข็งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคป้องกันการสึกหรอของการกัดกร่อนป้องกันการกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวสกรูอย่างรวดเร็ว การป้องกันแบบคู่นี้จากการกัดเซาะของ cavitation และการสึกหรอแบบกัดกร่อนช่วยให้อายุการใช้งานของสกรูลดความถี่ของค่าใช้จ่ายในการทดแทนและการบำรุงรักษา
ความต้านทานการกัดกร่อน
อีกแง่มุมที่สำคัญคือการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้นโดยไนไตรด์ ในหลายแอปพลิเคชันของเหลวที่สัมผัสกับสกรูอาจกัดกร่อน เลเยอร์ไนไตรด์สามารถทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการป้องกันการเจาะของสารกัดกร่อนในโลหะฐาน การกัดกร่อนสามารถทำให้โครงสร้างของสกรูอ่อนแอลงและทำให้มีความอ่อนไหวต่อการกัดเซาะของโพรง โดยการป้องกันการกัดกร่อนไนไตรด์ทางอ้อมมีส่วนช่วยในการต้านทานการกัดเซาะของการกัดเซาะของสกรูโดยรวม
กรณีศึกษาและการใช้งานจริง - โลก
ในอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติกสกรูจะสัมผัสกับพลาสติกหลอมเหลวแรงดันสูงอย่างต่อเนื่อง Cavitation สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างกระบวนการฉีดหรืออัดรีดนำไปสู่การสึกหรอก่อนวัยอันควรและลดคุณภาพผลิตภัณฑ์ ของเราบาร์เรลสกรูไนเตรดสำหรับพลาสติกวิศวกรรมทั่วไปมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องประมวลผลพลาสติกต่างๆ ลูกค้าได้รายงานการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโพรงอากาศเช่นการเจาะพื้นผิวของสกรูและการเสื่อมสภาพของวัสดุ สกรูไนไตรด์รักษาประสิทธิภาพของพวกเขาในระยะเวลานานขึ้นส่งผลให้การประมวลผลพลาสติกที่สอดคล้องกันมากขึ้นและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีคุณภาพสูงขึ้น
ในทำนองเดียวกันในอุตสาหกรรมปั๊มที่ใช้สกรูเพื่อถ่ายโอนของเหลวภายใต้แรงดันสูงการกัดเซาะของโพรงอากาศเป็นปัญหาสำคัญ ของเราสกรูไนไตรด์คุณภาพสำหรับการฉีดพลาสติกและการอัดรีดได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทนต่อสภาพการทำงานของปั๊ม ความต้านทานการพังทลายของการกัดเซาะของการเกิดโพรงอากาศได้นำไปสู่ช่วงเวลาการให้บริการที่ยาวนานขึ้นและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสำหรับผู้ประกอบการปั๊ม
การเลือกวัสดุและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไนไตรด์
การเลือกวัสดุสำหรับสกรูมีความสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของไนไตรด์ เหล็กกล้าที่มีองค์ประกอบการผสมที่เหมาะสมเช่นโครเมียมโมลิบดีนัมและอลูมิเนียมเหมาะสำหรับไนไตรด์ องค์ประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดไนไตรด์ที่มีเสถียรภาพซึ่งนำไปสู่ความแข็งและคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ ของชั้นไนไตรด์
ยิ่งไปกว่านั้นพารามิเตอร์กระบวนการไนไตรด์เช่นอุณหภูมิเวลาและความเข้มข้นของไนโตรเจนจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างรอบคอบ แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันอาจต้องใช้ความหนาและคุณสมบัติของชั้นไนไตรด์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในการใช้งานที่การหมุนความเร็วสูงและแรงดันสูง - แรงดันเป็นเรื่องธรรมดาอาจจำเป็นต้องใช้ชั้นไนไตรด์ที่หนาขึ้นและแข็งขึ้น
บทสรุป
โดยสรุปไนไตรเดอร์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการปรับปรุงความต้านทานการพังทลายของสกรู โดยการเพิ่มความแข็งของพื้นผิวการลดความขรุขระของพื้นผิวเพิ่มการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนสกรูไนไตรด์ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและความทนทานในการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติกหรืออุตสาหกรรมปั๊มสกรูไนไตรด์ของเราได้พิสูจน์คุณค่าของพวกเขาในการใช้งานจริงของโลก
หากคุณกำลังเผชิญกับปัญหาเกี่ยวกับการกัดเซาะของ cavitation ในแอพพลิเคชั่นสกรูของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณเลือกสกรูไนไตรด์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณและให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่ครอบคลุมแก่คุณ มาทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ของคุณ
การอ้างอิง
- Doerge, RD (1996) ไนเตรทและไนโตรคาร์บูเรซ ASM International
- Totten, Ge, & Mackenzie, DE (2003) คู่มือคุณสมบัติทางวิศวกรรมของเหล็ก CRC Press
- Zhang, Z. , & Alpas, ที่ (2001) การพังทลายของพื้นผิว - วัสดุที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม: การทบทวน สวมใส่, 250 (1 - 12), 437 - 446
