Permukaan yang keras

Jenis Permukaan Hardfacing

Secara umum, hardfacing adalah perlakuan permukaan yang digunakan untuk memperkuat berbagai bagian peralatan industri seperti rol, drum flaker, ban kiln, ring, dan katup. Berdasarkan komposisi paduannya, **permukaan hardfacing** dapat diklasifikasikan ke dalam kategori berikut.

• Hardfacing cermet

  Hardfacing cermet menggabungkan bahan keramik dan logam, yang memiliki ketahanan aus yang sangat baik. Kekuatan dan ketahanan benturan material cermet dapat meningkatkan kinerja substrat logam. Hardfacing cermet biasanya menggunakan senyawa seperti TiC, ZrO2, atau SiC sebagai komponen keramik dan kromium, nikel, atau kobalt sebagai komponen logam. Hardfacing cermet cocok untuk peralatan yang mengalami tingkat abrasi tinggi dan benturan sedang.

• Hardfacing paduan kompleks

  Hardfacing paduan kompleks terdiri dari beberapa unsur paduan, seperti besi, kromium, molibdenum, tungsten, dan vanadium. Unsur-unsur ini bekerja bersama untuk meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi dari material hardfacing. Ketahanan dan umur pakai peralatan industri dapat ditingkatkan secara signifikan dengan menerapkan hardfacing paduan kompleks.

• Hardfacing baja karbon rendah

  Jenis permukaan hardfacing ini menggunakan baja karbon rendah sebagai bahan dasar untuk lapisan hardfacing. Baja karbon rendah memiliki daktilitas dan ketangguhan yang baik, memungkinkannya untuk menahan benturan dan deformasi tanpa retak. Hardfacing baja karbon rendah umumnya digunakan dalam aplikasi di mana diperlukan ketahanan aus sedang dan ketahanan benturan tinggi, seperti pada peralatan penggalian tanah, jalur crawler, dan bilah dan ember mesin.

• Hardfacing ferroalloy

  Hardfacing ferroalloy menggunakan berbagai ferroalloy, seperti ferrochrome, ferromanganese, dan ferotungsten, yang memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi. Keunggulan bahan-bahan ini digabungkan melalui pemilihan paduan dan penyesuaian rasio untuk meningkatkan ketahanan aus dan umur pakai bagian-bagian peralatan industri. Bidang-bidang tersebut meliputi mesin metalurgi, mesin pengolahan mineral, mesin semen, dan mesin pembangkitan tenaga.

Spesifikasi dan Perawatan

Hardfacing digunakan untuk melindungi bagian-bagian yang mengalami abrasi, benturan, atau kejutan termal yang parah dengan membangun permukaannya dengan material yang lebih keras daripada substrat. Berikut adalah beberapa aplikasi yang menggunakan bagian-bagian logam hardfacing:

• Peralatan Pertambangan: Peralatan pertambangan terkena abrasi dan benturan dari batuan keras. Hardfacing melindungi permukaan seperti sekop, dragline, crusher, dan bibir ember dari keausan oleh partikel batuan.
• Alat Pertanian: Alat pertanian seperti mata bajak dan garu terkena abrasi. Hardfacing memperpanjang umur mereka dengan mengurangi keausan permukaan.
• Sendi Tulang Rongga Dada: Hardfacing semakin banyak dieksplorasi sebagai solusi potensial untuk meningkatkan implan ortopedi seperti sendi buatan dan cangkok tulang. Dengan menginfus material keras tambahan ke implan ini melalui hardfacing laser, para ilmuwan bertujuan untuk meningkatkan ketahanan aus mereka dan memperpanjang umur mereka, memastikan ketahanan dan fungsi yang lebih baik bagi pasien yang membutuhkan intervensi ortopedi.
• Bal propeller kapal: Bilah propeller mengalami erosi kavitasi karena pembentukan dan runtuhnya gelembung uap di dalam air. Hardfacing melindungi propeller dari kerusakan kavitasi pada kapal laut.
• Komponen turbin: Turbin gas dan uap memiliki komponen yang mengalami erosi oleh partikel padat atau lingkungan korosif. Hardfacing melindungi bilah turbin, impeller, dan vane dari keausan abrasif.
• Dudukan katup dan trim: Katup yang digunakan dalam transmisi minyak dan gas, pengolahan kimia, dan pembangkitan tenaga sering kali mengandung dudukan, trim, dan permukaan gerbang yang mengalami kondisi layanan abrasif atau korosif. Hardfacing memperpanjang umur mereka.
• Mata dan bilah alat: Alat potong seperti mata bor, mata frais, dan mata gergaji yang digunakan untuk memotong logam atau semen mengalami keausan abrasif. Bagian-bagian alat hardfacing untuk meningkatkan ketahanan abrasi dan memperpanjang umur.
• Cetakan dan cetakan: Cetakan produksi yang digunakan untuk pengecoran, pencetakan injeksi, dan stamping terkadang mengalami keausan permukaan. Hardfacing selektif memperpanjang umur pakai cetakan produksi dan rongga cetakan.
• Silinder hidraulik: Batang silinder hidraulik mengalami keausan permukaan dari abrasi selama operasi mengangkat dan memutar. Hardfacing melindungi piston hidraulik, batang ram, dan segel dari jenis keausan ini, memperpanjang umur pakai operasionalnya.
• Rahang grab: Rahang grab atau kerang yang digunakan untuk mengangkat dan mengangkut material mengalami keausan abrasif. Hardfacing melindungi rahang grab dari abrasi saat digunakan di pelabuhan, lokasi konstruksi, dan penanganan material.

Penting untuk diingat bahwa komponen hardfacing harus dirawat secara teratur agar dapat berfungsi secara optimal untuk waktu yang lebih lama dan mengurangi waktu henti. Berikut adalah beberapa kiat perawatan umum:

• Lindungi dari Kontaminasi: Setelah hardfacing, tutupi komponen untuk mencegah kontaminasi permukaan hardfacing sebelum digunakan. Hal-hal seperti pasir, kotoran, dan minyak dapat menurunkan kinerja.
• Penyimpanan yang Hati-hati: Simpan bagian-bagian hardfacing secara vertikal atau digantung untuk menghindari kerusakan pada permukaan hardfacing. Jika harus diletakkan, gunakan bantalan pelindung pada area hardfacing.
• Inspeksi Berkala: Periksa bagian-bagian hardfacing secara berkala saat digunakan untuk tanda-tanda retak, pecah, atau kerusakan lainnya. Deteksi dini masalah memungkinkan perbaikan tepat waktu sebelum terjadi kegagalan bencana.
• Pemeliharaan Rutin: Ikuti jadwal pemeliharaan pabrikan untuk melayani komponen hardfacing. Peralatan yang dirawat dengan baik cenderung memiliki umur pakai komponen yang lebih lama.
• Hindari Beban Berlebih: Jangan melebihi kapasitas beban komponen hardfacing. Beban berlebih menyebabkan laju keausan yang dipercepat dan mengurangi umur pakai. Hormati batas beban.

Skenario Penggunaan Permukaan Hardfacing

Permukaan hardfacing memiliki banyak aplikasi berguna dalam berbagai pengaturan industri, pertanian, dan pertambangan.

Ini banyak digunakan dalam industri minyak dan gas untuk perbaikan pipa hardfacing ketika ada kehilangan dinding minimal, mencegah penggantian yang mahal dan waktu henti yang lama. Permukaan hardfacing juga melindungi komponen kunci peralatan pengeboran seperti mata bor dan pompa dari keausan abrasif dan benturan di lingkungan pengeboran yang keras, sehingga memperpanjang umur pakai mereka. Pipa transportasi gas dan minyak lainnya, serta katup dan fitting, juga dapat dilindungi dengan permukaan hardfacing.

Di sektor pertambangan, permukaan hardfacing melindungi komponen mesin pertambangan penting, seperti dragline dan sabuk konveyor, dari keausan abrasif yang disebabkan oleh penggunaan tugas berat dan gesekan konstan dari transportasi mineral. Teknik hardfacing memperpanjang umur pakai komponen-komponen ini dengan menerapkan paduan tahan aus ke permukaan. Ember dragline dan sekop batu bara adalah elemen peralatan pertambangan lain yang dapat memperoleh manfaat dari permukaan hardfacing. Selain itu, permukaan hardfacing mata bor pertambangan mencegahnya dari degradasi prematur di hadapan gesekan tinggi dan panas selama ekstraksi mineral.

Industri konstruksi menggunakan permukaan hardfacing pada mesin seperti dayung pencampur beton dan silinder pompa. Selain itu, peralatan pertanian seperti mata bajak dan bilah penggaru juga dapat memperoleh manfaat dari permukaan hardfacing. Permukaan hardfacing meningkatkan ketahanan dan efisiensi komponen-komponen ini, sehingga mengurangi biaya pemeliharaan.

Permukaan hardfacing juga diterapkan pada peralatan lain yang mengalami abrasi, keausan, benturan, dan gesekan atau suhu tinggi secara teratur. Hal ini membuat permukaan hardfacing sangat berguna dan banyak diapresiasi di industri mana pun yang bekerja di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, dan momentum yang besar.

Cara Memilih Permukaan Hardfacing

Pembeli industri yang mencari produk permukaan hardfacing harus mempertimbangkan beberapa faktor sebelum melakukan pemesanan massal atau membuat kontrak dengan pemasok. Mereka perlu memastikan bahwa mereka berurusan dengan pemasok yang dapat secara konsisten memenuhi kebutuhan kinerja kualitas mereka.

• Bahan Produk

  Bahan baku premium biasanya dicampur dengan logam seperti tungsten karbida, kromium karbida, molibdenum, atau nikel. Beberapa material memerlukan transfer argon untuk penggunaan, seperti besi cor. Pembeli dapat menjelajahi bagaimana material hardfacing ini digunakan dalam berbagai aplikasi. Baja mangan diperlukan untuk material yang mengalami benturan besar, seperti peralatan pertambangan berat.

• Proses Manufaktur

  Pembeli harus mengeksplorasi proses manufaktur pemasok untuk melihat apakah itu dapat memenuhi kebutuhan mereka. Pilihan teknik hardfacing akan bergantung pada aplikasi produk. Misalnya, pengelasan busur biasanya merupakan teknologi canggih untuk bagian peralatan pertambangan dan alat ekstraksi minyak. Sebaliknya, pengelasan fusi dan SAW umum untuk pipa, bejana tekan, dan komponen struktural.

• Solusi Kustom

  Beberapa material hardfacing memerlukan solusi yang disesuaikan untuk memenuhi tantangan aplikasi yang unik. Pembeli dapat bertanya kepada pemasok apakah mereka bersedia dan mampu membuat produk hardfacing khusus yang akan sesuai dengan kasus penggunaan atau spesifikasi khusus.

• Penjaminan Mutu

  Pemasok yang andal kemungkinan akan memiliki program penjaminan mutu yang terdefinisi. Pembeli dapat mencari tahu apakah pemasok memenuhi standar internasional dan mencapai kepatuhan untuk menjamin konsistensi dan kinerja produk. Mereka juga dapat menanyakan tentang protokol inspeksi dan pengujian menyeluruh yang digunakan untuk memastikan bahwa produk hardfacing bebas dari cacat.

• Bimbingan Aplikasi

  Bimbingan tentang produk hardfacing mana yang akan digunakan untuk aplikasi tertentu dapat sangat berharga bagi proses pengambilan keputusan pembeli. Beberapa pemasok menawarkan keahlian teknis dan rekomendasi berdasarkan pengalaman bertahun-tahun dengan produk ini. Mereka dapat menjelaskan keuntungan dari setiap material hardfacing dan memberikan data kenyamanan bagi pembeli untuk membuat keputusan pembelian yang tepat.

Hardfacing Q&A

Q1: Apa saja keuntungan hardfacing?

A1: Hardfacing dapat memperpanjang umur pakai komponen peralatan dengan faktor 10 hingga 25, mengurangi waktu henti, biaya pemeliharaan, dan biaya penggantian. Material dan komponen yang sering digunakan dalam industri dengan pemeliharaan dan penggantian yang tinggi karena keausan komponen adalah kandidat yang baik untuk hardfacing.

Q2: Barang apa yang bisa dihardfacing?

A2: Barang khas yang dapat dihardfacing adalah barang-barang yang mengalami kontak teratur dengan benda lain, termasuk:

• Ember excavator
• Bilah chippers dan mixer
• Impeller pompa
• Roda kipas dan blower
• Rol yang digunakan dalam crusher
• Katup
• Bak truk pengangkut

Q3: Apa saja keterbatasan hardfacing?

A3: Tidak semua material dapat dihardfacing. Misalnya, besi cor dan baja paduan tertentu tidak dapat dihardfacing. Seringkali, komponen hardfacing mahal untuk diganti ketika aus. Lapisan hardfacing tidak terdistribusi secara seragam di atas logam dasar dalam beberapa material hardfacing, seperti HARDLIFE, dan semua material hardfacing memerlukan pemrosesan pasca tertentu.

Q4: Apa saja risiko dan efek samping hardfacing?

A4: Risiko yang terkait dengan hardfacing termasuk merusak barang yang sedang dihardfacing, bahaya operasional, emisi partikel asap berbahaya, bahaya kebakaran, dan inspeksi pasca bahaya masalah keselamatan kritis. Nilai objek juga dapat diturunkan jika hardfacing dilakukan dengan buruk. Oleh karena itu, lebih baik untuk hardfacing presisi, seperti yang biasa dilakukan dengan pendekatan hardfacing berlian, laser, dan plasma.

Q5: Apa perbedaan antara hardfacing dan surfacing?

A5: Meskipun terkadang disebut secara bergantian, hardfacing dan surfacing bukanlah hal yang sama. Matriks logam yang diproduksi selama fase pendinginan baja dan besi cor biasanya digunakan untuk yang terakhir, dan berbagai logam mungkin diperlukan untuk surfacing. Logam hardfacing adalah campuran besi dan karbon yang dibuat selama proses pemadatan baja.