اختيار سبيكة فولاذ المنجنيز لبطانات الكسارة

لماذا يبدأ اختيار سبيكة فولاذ المنجنيز لبطانات الكسارة من صلابة التغذية؟

عندما لا يحتوي طلب جزء التآكل إلا على المقاسات، ترسل المسبكة سبيكتها المعتادة، ولا يعرف الموقع أبداً أي ظروف تناسب تلك السبيكة. اختيار سبيكة فولاذ المنجنيز لبطانات الكسارة لا يبدأ من هندسة المصبوب بل من طاقة الصدم التي يتلقاها الجزء ومن صلابة التغذية. وسبيكتان مختلفتان في هيكل الفك نفسه قد تختلفان في العمر التشغيلي بما يقارب الضعف داخل المحجر ذاته.

تُسلَّم فولاذات المنجنيز الأوستنيتية لينة ومتينة بعد معالجة التذويب والتبريد بالماء. أما الصلادة فيمنحها التشغيل: يتصلد السطح تحت الصدم بينما يبقى القلب لدناً. وهذا يقلب منطق الاختيار، لأن المهم ليس الصلادة المدرجة في سند التسليم بل الصلادة التي يمكن للسطح بلوغها في الموقع.

كيف يعمل التصلد بالشغل؟

تحت الصدم والانضغاط المتكررين يتحول الأوستنيت على السطح وترتفع الصلادة سريعاً. فالسطح الذي يقع في الحالة المعالجة حرارياً حول 200-240 HB يمكن أن يصعد إلى نطاق 500 HB وما فوقه إذا كان الصدم كافياً. وكلما تآكلت الطبقة المتصلدة تجدد ما تحتها بالطريقة نفسها، فيعيد الجزء بناء درعه الخاص طوال عمره.

والشرط المرتبط بذلك كله هو صدم كافٍ. فحيث تكون طاقة الصدم منخفضة لا يتصلد السطح إطلاقاً، ولا يعمل فولاذ المنجنيز حينها أفضل من فولاذ إنشائي عادي بل يتآكل بسرعة مفاجئة. لذلك فإن المزالق والقنوات والبطانات التي لا تتعرض إلا للانزلاق موضع خاطئ لهذا الفولاذ.

عائلات السبائك والتغذية المناسبة

يقوم التسمية التجارية على نسبة المنجنيز الاسمية. وتحتوي الدرجات الأساسية المقننة من فولاذ المنجنيز الأوستنيتي على نحو 11-14 في المئة منجنيز، بكربون يتراوح بين 0.90 و1.35 في المئة حسب الدرجة. أما الأنواع الأعلى منجنيزاً فهي تصنيف مسابك؛ وبارتفاع المنجنيز يزداد عمق الطبقة المتصلدة وتزداد صلادة السطح المتحققة.

أين يتقدم الحديد الأبيض الكرومي؟

يكوّن الحديد الأبيض عالي الكروم كربيدات كروم صلبة داخل قالبه المعدني. وتعمل هذه الكربيدات كدرع أمام الحبيبات الحاكة، والمادة تتجاوز أصلاً 600 HB في حالة الصب، فلا تحتاج إلى تصلد بالشغل. والثمن هو فقدان اللدونة. فعند الصدمات الثقيلة المنفردة، مثل كتل كبيرة تسقط من ارتفاع أو قطعة معدنية غريبة، يكون خطر التشقق والكسر أعلى بوضوح مما هو عليه في فولاذ المنجنيز.

والفصل العملي بسيط: حيث يسود حك الحبيبات يفوز الحديد الأبيض، وحيث يسود التكسير بالصدم يفوز فولاذ المنجنيز. ولهذا لا يعالَج التآكل الانزلاقي من المواد الدقيقة في المرحلة الثالثة وصدم الكتل في المرحلة الأولى بالسبيكة نفسها.

لا مقارنة بين سبيكتين دون قياس العمر

لا يمكن اختبار قرار السبيكة إلا بعمر مقيس، ووحدة القياس ليست التقويم بل الكمية التي مرت تحت الجزء. يُقارَن عدد الأطنان المكسّرة حتى فك الطقم بعدد الأطنان التي حققها الطقم التالي. وإذا لم تسجل تقارير الورديات إلا أيام الخدمة، فإن تغير التغذية سيحجب أي السبيكتين كانت أفضل فعلاً. ويلزم تسجيل شكل التآكل أيضاً؛ فنفاد وسط الجزء أو زاويته السفلية قد يدل على وجوب تصحيح توزيع التغذية قبل تغيير السبيكة.

السماكة والمقطع وثمن الهشاشة

رفع نسبة المنجنيز ليس بلا مقابل. فالدرجات الأعلى تتصلد أعمق لكنها تفقد المتانة؛ والمقاطع الرقيقة ذات الزوايا الحادة تبدأ فيها الشقوق بسهولة أكبر. المنجنيز العالي منطقي في الأجزاء الأولية السميكة كثيرة الصدم، وأما في المصبوبات الرقيقة ذات الهندسة المركبة فالدرجة المتوسطة أكثر أماناً. والتشغيل الفارغ يدفع في الاتجاه نفسه: إذا غُذيت الكسارة على نحو متقطع فلن تتكون طبقة متصلدة، ولن يعود فرق سعر الجزء عالي المنجنيز.

خمس خطوات قبل الطلب

أولاً تُكتب صلابة التغذية وقدرتها على الحك. ثانياً يُحدَّد نوع الصدم على الجزء: صدمات كتل منفردة أم انزلاق حبيبات مستمر. ثالثاً تُسجَّل سماكة المقطع وهندسة الزوايا. رابعاً يُطلب إثبات تنفيذ معالجة التذويب والتبريد بالماء مع التحليل الكيميائي؛ فالمصبوب المنجنيزي الذي لم يُعالَج حرارياً لا يسلك السلوك المتوقع. خامساً يُصوَّر السطح المتآكل للجزء المفكوك ويُحفَظ، لأن قرار السبيكة التالي ينبع من هذا السجل. وعلى جانب التوريد تعرض صفحة قطع غيار معامل الكسارة قائمة البنود، أما نظام الصيانة الذي يطيل العمر فيُعالَج تحت عنوان الصيانة والتآكل.

أسئلة

أين يظهر الفرق بين المصبوب البديل والأصلي؟

حتى مع تحليل كيميائي متقارب قد تختلف دورة المعالجة الحرارية ومسامية الصب وانتقالات المقطع. والفرق لا يظهر في نهاية العمر بل في موضع بدء الشق الأول.

هل يمكن تشغيل سبيكتين في الكسارة الواحدة؟

نعم. فالفك الثابت والفك المتحرك يريان صورتي صدم مختلفتين، وفي الكسارة المخروطية يتآكل المخروط والبطانة في منطقتين مختلفتين. وإعطاء كل موضع سبيكته أمر معتاد.

هل يمكن تشغيل السطح المتصلد على المخرطة؟

الطبقة المتصلدة تقاوم القطع بشدة وتستهلك أدوات القطع سريعاً. ولذلك يجب إنجاز الثقوب والأسطح المشغّلة بعد الصب وقبل وصول الجزء إلى الموقع.