Detaillierte Materialerklärung für Wendelfördererblätter

Wendelfördererblätter arbeiten in extrem rauen Umgebungen: Sie sind enormen Drehmomenten, starkem Materialabrieb (abrasiver Verschleiß, schlagartiger Verschleiß), möglicher Korrosion (durch Feuchtigkeit, Säure- und Basenbestandteile im Material) und Stoßbelastungen ausgesetzt. Daher ist die Materialauswahl von entscheidender Bedeutung und erfordert ​hohe Festigkeit, hohe Verschleißfestigkeit, gute Zähigkeit​ und eine gewisse ​Korrosionsbeständigkeit​. Zu den gängigen Materialien gehören:

​Hochfeste, verschleißfeste Stahlplatten (z. B. NM360, NM400, NM450, Hardox 400/450):​

​Eigenschaften:​ Dies ist das derzeit am weitesten verbreitete Material. Durch Wärmebehandlung (Härten + Anlassen) werden eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit erzielt, während gleichzeitig eine gewisse Zähigkeit und Schweißbarkeit erhalten bleiben. Die Härte von NM400/NM450/Hardox 450 kann HBW 400-450 erreichen, die Verschleißfestigkeit ist ausgezeichnet.

​Vorteile:​ Gute Gesamtleistung (Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Schweißbarkeit), gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, einfache Beschaffung und Verarbeitung (Schneiden, Walzen, Schweißen).

​Anwendung:​ Die erste Wahl für die meisten Betriebszustände, besonders geeignet für die Verarbeitung von gemischten Siedlungsabfällen, Industrieabfällen, Bauschutt, Holz und anderen mäßig abrasiven Materialien.

​Hochchromgusseisen (High Chromium Cast Iron):​

​Eigenschaften:​ Enthält einen hohen Anteil an Chrom (normalerweise >15 %) und Kohlenstoff, der durch Gießen entsteht. Seine Verschleißfestigkeit beruht hauptsächlich auf einer großen Anzahl harter Karbide (z. B. M7C3) in der Matrix. Die Härte kann HRC 55-65 erreichen, die Verschleißfestigkeit ist ausgezeichnet und liegt weit über der von verschleißfestem Stahl.

​Vorteile:​ ​Hervorragende Verschleißfestigkeit​, besonders geeignet für die Verarbeitung von ​extrem abrasiven​ Materialien (z. B. Schlacke, Ofenschlacke, Quarzsand, Schotter, mineralstoffreiche industrielle Feststoffe).

​Nachteile:​ ​Geringe Zähigkeit​, hohe Sprödigkeit, geringe Stoßfestigkeit, Neigung zum Bruch unter starker Stoßbelastung; komplexer Gießprozess, hohe Kosten; schlechte Schweißbarkeit, in der Regel vollständiges Gießen oder Verbindung mit der Welle durch spezielle Methoden (z. B. Schwalbenschwanznuten, Schrauben), schwierige Reparatur und Austausch.

​Manganhartstahl (Hadfield Manganese Steel, z. B. Mn13, Mn18):​

​Eigenschaften:​ Typische Sorte ZGMn13. Bei starker Stoß- oder Druckbelastung kommt es zu einer deutlichen Kaltverfestigung der Oberfläche, wodurch die Härte erheblich erhöht wird (Oberflächenhärte kann HBW 500 überschreiten), wodurch eine ausgezeichnete Stoßverschleißfestigkeit erzielt wird.

​Vorteile:​ ​Extrem gute Stoßzähigkeit​, hervorragende Verschleißfestigkeit unter starken Stoßbedingungen. Geeignet für die Verarbeitung von Materialien, die ​große harte Gegenstände und metallische Verunreinigungen​ enthalten (z. B. Schrott von Altfahrzeugen, Sperrmüll), und kann unerwarteten Stößen durch Materialien oder Werkzeuge standhalten.

​Nachteile:​ Bei reinen Gleitreibungsbedingungen ohne Stoß oder mit geringem Stoß ist der Kaltverfestigungseffekt nicht offensichtlich, die Verschleißfestigkeit ist geringer als bei verschleißfestem Stahl oder Hochchromgusseisen; höhere Kosten.

​Oberflächengehärteter Stahl (z. B. Kohlenstoffstahl/niedriglegierter Stahl + Auftragsschweißen/Spritzen):​

​Eigenschaften:​ Verwendung eines kostengünstigeren Basismaterials (z. B. Q345B) zur verschleißfesten Verstärkung der ​verschleißanfälligen Bereiche des Blattes (in der Regel der äußere Rand des Blattes und die Vortriebsfläche)​.

​Auftragsschweißen (Hardfacing):​ Aufbringen einer oder mehrerer Schichten hochharter, verschleißfester Legierungsschweißmaterialien (z. B. Wolframkarbid-Verbundwerkstoffe, hochchromhaltige Gusseisenelektroden/Schweißdrähte) auf die Blattoberfläche. Die Verschleißfestigkeit ist einstellbar und die Wirkung ist signifikant.

​Thermisches Spritzen (Thermal Spraying):​ Z. B. Lichtbogenspritzen, Flammenspritzen von Wolframkarbid, keramische Verschleißschutzschichten usw.

​Vorteile:​ Das Basismaterial gewährleistet die Gesamtstärke und Zähigkeit, die Verschleißschutzschicht bietet einen gezielten, hohen Verschleißschutz; im Vergleich zur Verwendung von verschleißfesten Materialien insgesamt sind die Kosten geringer; nach dem Verschleiß kann es repariert werden.

​Nachteile:​ Komplexer Prozess, hohe Anforderungen an die Qualitätskontrolle; die Auftragsschweißschicht kann Risse oder Ablösungsrisiken aufweisen; bei komplex geformten Blättern ist die Verarbeitung schwierig.