VOTAVA Jiří, POLCAR Adam, KUMBÁR Vojtěch
(Mendelova univerzita v Brně
)
Zvýšení abrazivní odolnosti pomocí vícevrstvých návarů u strojů pro manipulaci s cukrovou řepou
Increasing Abrasion Resistance of Sugar Beet Handling Machines Using Multi-Layered Coating
Sugar beet is one of the traditional crops that still have considerable economic potential. However, the machinery used not only for harvesting but also for its handling is subject to considerable abrasive
and erosive wear of functional parts. This is mainly due to the technological process of harvesting and handling not only the beet tubers but also the high proportion of crop residues and soil fractions.
The aim of the presented experiment is to evaluate the appropriate welding current parameters in order to create optimal structural phases that maximally resist abrasive wear. A crucial factor is the effect
of weld metal mixing and the formation of carbide compounds resistant to increased mechanical stress. The methodological procedure involves the preparation of samples from carbide electrodes of the ideburitic
and martensitic type and their subsequent analysis by electron and light microscopy. To obtain accurate results, modern methods of image analysis were used to determine the chemical composition and amount
of carbides in the coatings. The results show that the mixing of the weld metal affects not only the formation of carbides but also the formation of the metal matrix itself, where the carbide compounds
are deposited. This matrix also largely influences the wear resistance, as inappropriate chemical composition results in the carbides being pulled directly out of their anchor profile.
The pattern quality is also analysed by means of the microhardness of the structural phases as well as by abrasive wear on the abrasive
screen.
Based on the obtained results, it is possible to recommend not only suitable carbide materials for application on worn parts, but also the input parameters of the welding
current.
Cukrová řepa patří mezi tradiční plodiny, které mají i v současné době značný ekonomický potenciál. Stroje využívané nejen pro její sklizeň, ale rovněž i manipulaci jsou ovšem zatíženy značným abrazivním
a erozivním opotřebením funkčních částí. Důvodem je především technologický proces sklizně a manipulace nejen s řepnými bulvami, ale také s vysokým podílem rostlinných zbytků a půdních frakcí.
Cílem předloženého experimentu je vyhodnotit vhodné parametry navařovacího proudu, pro vytvoření optimálních strukturních fází, které maximálně odolávají abrazivnímu opotřebení. Zásadním faktorem je vliv
promísení svarového kovu a vznik karbidických sloučenin, odolných vůči zvýšenému mechanickému namáhání. Metodický postup zahrnuje přípravu vzorků z tvrdokovových elektrod ledeburitického a martenzitického
typu a jejich následnou analýzu pomocí elektronové a světelné mikroskopie. Pro získání přesných výsledků se budou využívat moderní metody obrazové analýzy, které umožní stanovení chemického složení
a množství karbidů v návarech. Výsledky ukazují, že promísení svarového kovu má vliv nejen na tvorbu karbidů, ale také na vznik samotné kovové matrice, kde jsou karbidické sloučeniny uloženy. Tato matrice
rovněž do značné míry ovlivňuje odolnost proti opotřebení, jelikož v důsledku nevhodného chemického složení dochází k vytrhávání karbidů přímo z jejich kotvícího profilu. Kvalita návaru je analyzována rovněž
pomocí mikrotvrdosti strukturních fází i na základě abrazivního opotřebení na brusném plátně.
Na základě získaných výsledků lze tedy doporučit nejen vhodné tvrdokovové materiály pro aplikaci na opotřebené součásti, ale rovněž také i vstupní parametry svařovacího proudu.
Klíčová slova: abrazivní opotřebení, tvrdonávar, strukturní fáze, tvrdost, promíšení svarového kovu, stroje pro sklizeň cukrové řepy.