Nötning av belagda kräppblad, Cr2O3 & WC-Cr3C2-Ni : Jämförelse av nötningsmekanism samt friktionskoefficient

Sammanfattning: I pappersmaskiner används kräppblad för att kräppa av pappret från en stor roterande cylinder, en så kallad yankee-cylinder. Dessa blad utstår stora nötningar och beläggs därför med antingen en kromoxidbeläggning eller en hårdmetallsbeläggning för att öka bladets nötningsbeständighet. Bladen beläggs med termisk sprutning, kromoxiden via plasmasprutning och hårdmetallen via "High-Velocity-Oxy-Fuel"-sprutning (HVOF). I detta arbete har slitagetester utförts på belagda kräppblad genom att använda en "slider-on-flat-surface" (SOFS) tribometer för att ta reda på vilken av dessa beläggningar som är bäst lämpad för att användas på kräppblad. Vid användning av SOFS belastas kräppbladen med en normalkraft och glider mot en platta till önskad total glidsträcka är uppnådd. För att kunna genomföra slitagetesterna i SOFSen behövdes en fixtur konstrueras och tillverkas och kräppblad behövde kapas till önskad geometri. Det skapades tre koncept för fixturen och med en beslutsmatris gjordes valet vilken av dem som skulle tillverkas. Den tillverkade fixturen håller kräppbladen stabila i både sidled och i glidriktningen och håller kräppbladen i en vinkel likt i verkligheten. Slitagetesterna utfördes vid tre olika glidsträckor med konstant normallast. Efter slitagetesterna analyserades bladen i stereomikroskop och svepelektronmikroskop för att identifiera nötningsmekanismer. De dominerande nötningsmekanismerna var abrasiv och adhesiv nötning. På grund av porositet i beläggningarna ökades antalet sprickor och mer och mer fragment lossnade vid ökande glidsträcka under slitagetesterna. Det visade sig efter mätningar av bortnött bredd på bladet att det hårdmetallbelagda kräppbladet hade bäst nötningsbeständighet. Detta på grund av dess hårda tungstenkarbider som minskade den abrasiva nötningen och spricktillväxten i beläggningen och dess högre duktilitet jämfört med kromoxiden.