THÉP CHỊU MÀI MÒN, ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

Thép chịu mài mòn
Thép chịu,chống mài mòn được ứng dụng hầu như ở mọi lĩnh vực, trong thiết bị xây dựng đường sá, xây dựng công trình, nông nghiệp, khai thác đá, khai thác mỏ, tái chế, sản xuất xi măng và bê tông, và nhiều lĩnh vực khác. Nhờ độ cứng cao, chúng có các đặc tính cơ học vượt trội, giúp tăng tuổi thọ của các bộ phận chịu mài mòn cũng như giảm đáng kể trọng lượng của thiết bị. Mặc dù có độ cứng cao, thép chống mài mòn vẫn có thể uốn cong, hàn, cắt và gia công bằng tất cả các phương pháp thông thường.
Tấm thép chống mài mòn được chế tạo đặc biệt để chống lại sự mài mòn, trầy xước và va đập. Chúng được sản xuất từ ​​sự kết hợp của thép hợp kim cường độ cao và các vật liệu khác như carbon, crom, mangan, vanadi và molypden, mang lại khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại các điều kiện mài mòn. Các đặc tính độc đáo của thép mang lại độ bền trong môi trường làm việc chịu ứng suất cơ học.

♦ Thành phần hóa học của thép chống mài mòn
Yếu tố then chốt
Một số nguyên tố hợp kim quan trọng đóng vai trò thiết yếu trong độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của thép.
Cacbon (C): Cacbon là nguyên tố cơ bản làm tăng độ cứng của thép. Trong các loại thép chịu mài mòn, hàm lượng cacbon thường nằm trong khoảng từ 0,4% đến 0,8%. Ví dụ, thép AR500 có hàm lượng cacbon gần 0,5%, cho phép nó duy trì độ cứng cao trong khi vẫn có độ dẻo dai phù hợp với môi trường chịu va đập mạnh.
Crom (Cr) : Crom là một nguyên tố quan trọng giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và mài mòn của thép chịu mài mòn.
Nó tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt thép, làm giảm quá trình oxy hóa và ăn mòn. Hàm lượng crom thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 5 phần trăm.
Molypden (Mo) : Molypden làm tăng khả năng chịu nhiệt độ cao của thép và cũng góp phần tăng khả năng chống mài mòn.
Vanadi (V) : Vanadi giúp tinh chỉnh kích thước hạt của thép, nhờ đó làm tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép.
Các đặc tính chính của thép chống mài mòn: độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn.
Đặc tính nổi bật nhất của thép chống mài mòn là độ cứng và khả năng chống mài mòn. Thép chống mài mòn thường có độ cứng Brinell cao, và độ cứng càng cao thì khả năng chống mài mòn càng lớn.
AR400, Hardox 450 và Hardox 500, Relia 500, Creusabro 6000 ,Everhard 500 là các loại thép chịu mài mòn có đặc tính kết cấu.
Thép AR400 nổi bật là loại thép chịu mài mòn đa năng, đáng tin cậy, với độ cứng danh nghĩa là 400 HBW. Nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng mà mức độ mài mòn vừa phải được dự kiến ​​nhưng độ dẻo dai, tính linh hoạt và khả năng hàn cao là điều cần thiết.
Thép Hardox 450,Relia 500 nổi tiếng với tính linh hoạt và khả năng chống mài mòn vượt trội, cùng với khả năng chịu lực tốt. Loại thép này có độ cứng cao hơn 50 HBW so với các biến thể Hardox 400, giúp tăng cường khả năng chịu mài mòn và kéo dài tuổi thọ hoạt động. Độ cứng tăng lên không chỉ củng cố độ bền của vật liệu mà còn cải thiện khả năng chống biến dạng. Đặc biệt, độ dẻo dai cao của nó được duy trì ngay cả trong môi trường lạnh, cho phép thiết bị chịu được các va đập mà không bị ảnh hưởng đến cấu trúc.
Thép tấm AR500 có thành phần hóa học tương tự như thép tấm AR400, ngoại trừ độ cứng cao hơn và hàm lượng cacbon và mangan cao hơn so với AR400. Sự khác biệt về các nguyên tố này giúp thép đạt được độ cứng bề mặt cao hơn. Để được phân loại là AR500, độ cứng cần nằm trong khoảng từ 477 BHN đến 550 BHN.Thép chịu mài mòn Hardox 500, Relia 500, Creusabro 6000 ,Everhard 500 có độ cứng danh nghĩa là 500 HBW, được thiết kế cho các điều kiện mài mòn khắc nghiệt đòi hỏi mức độ hiệu suất cấu trúc nhất định. Điều này đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài và duy trì khả năng gia công và độ dẻo dai tốt. Các ứng dụng phổ biến của AR500 bao gồm sản xuất các tấm lót, thanh sàng, thanh chống mài mòn và nhiều bộ phận khác trong các ngành công nghiệp mà mài mòn là một yếu tố quan trọng.
AR600 cho khả năng chống mài mòn vượt trội
Thép AR 600 nổi bật với độ cứng 600 HBW và độ dẻo dai cao bất thường so với độ cứng của nó. Điều này làm cho nó phù hợp với các điều kiện mài mòn khắc nghiệt nhất, đồng thời vẫn có khả năng cắt và hàn. Ứng dụng của nó rất đa dạng, bao gồm sử dụng trong các nhà máy xi măng cho khuôn, bàn và máy đầm; làm tấm lót và tấm san phẳng trong quá trình xử lý vật liệu và chế biến khoáng sản; làm lớp lót trong máy trộn bê tông cố định; và làm búa và dao trong các quy trình tái chế và phân mảnh chất thải.
NM400E, NM450E và NM500E dành cho điều kiện khắc nghiệt.
Tại các vùng khí hậu lạnh, máy móc xây dựng, xe tải tự đổ và các phương tiện khác cần hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cực thấp. Do đó, các tấm thép chống mài mòn phải duy trì độ cứng cực cao và tuổi thọ sử dụng lâu dài trong môi trường này. Baosteel đã đặc biệt phát triển dòng thép chống mài mòn E để đáp ứng nhu cầu sử dụng tấm thép chống mài mòn ở các khu vực lạnh, đảm bảo chúng có thể đáp ứng yêu cầu năng lượng va đập 40 joules trong điều kiện -40 độ C.
Thép dòng E có độ cứng cần thiết để đảm bảo tuổi thọ cao, kết hợp với độ dẻo dai cần thiết để hoạt động như một loại thép kết cấu. Nó cũng hoạt động được ở nhiệt độ đóng băng nhờ độ bền va đập cao với giá trị thử nghiệm va đập tối thiểu là 20 J ở -40°C.
Tất cả các bộ phận cơ khí đều bị mài mòn ở một mức độ nào đó theo thời gian. Đó là triệu chứng của các lực mài mòn vốn có trong bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào. Bề mặt tiếp xúc giữa các bộ phận của thiết bị công nghiệp nặng có thể bị xuống cấp do ma sát liên tục và sự suy giảm dần các chất bôi trơn. Tiếp xúc liên tục với các bề mặt cứng hoặc các tầng địa chất có thể làm cùn gầu xúc của thiết bị máy móc xây dựng, dẫn đến hiệu suất thiết bị giảm đáng kể và chi phí bảo trì hoặc thay thế tăng cao. Có rất nhiều yếu tố mài mòn có thể làm hỏng ngay cả những bộ phận chịu mài mòn cao nhất trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như khai thác mỏ và công nghiệp chế tạo vật liệu mài mòn.
Độ cứng không phải là đặc tính quan trọng duy nhất của thép chống mài mòn; độ dẻo dai cũng quan trọng không kém trong việc xác định hiệu suất của chúng trong môi trường làm việc.
Đặc tính dẻo dai cho phép thép chống mài mòn tránh bị vỡ khi chịu tác động trong môi trường phức tạp.
Trong thép chống mài mòn, hàm lượng vanadi thường nằm trong khoảng từ 0,05% đến 0,2%, giúp tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn của thép.
Thép chịu mài mòn Martensitic
Các sản phẩm thép chống mài mòn thường được chế tạo từ hợp kim có hàm lượng cacbon từ trung bình đến cao, đây là yếu tố quan trọng để đạt được độ cứng cực cao và khả năng chống va đập của các loại thép chống mài mòn. Trong giai đoạn hình thành, các dạng thù hình của hợp kim sắt được làm nguội nhanh để ngăn chặn sự khuếch tán của các nguyên tử cacbon từ cấu trúc tinh thể của vật liệu. Điều này dẫn đến sự hình thành mactenxit bão hòa cacbon, làm cứng hợp kim và mang lại độ cứng vượt trội.
Các giá trị cơ học của thép chống mài mòn
Các đặc tính cơ học khác nhau của các loại thép chống mài mòn phụ thuộc vào thành phần hợp kim của chúng. Thép mactenxit có cấu trúc vi mô có hàm lượng cacbon lên đến 0,30% và molypden chịu nhiệt lên đến 0,50%. Hợp kim dễ gia công này có thể được gia công thành các đoạn cắt và tấm dày, với độ cứng từ 450 – 540 Brinell.
Các loại thép chống mài mòn thông thường duy trì hàm lượng molypden thấp đến trung bình trong khoảng 0,50%, trong khi hàm lượng carbon có thể giảm xuống thấp tới 0,18%. Những loại thép này được phân loại là thép carbon thấp, nhưng vẫn có độ cứng vượt quá 270 Brinell và độ bền kéo lên đến 1.000 MPa.
Ưu điểm của việc sử dụng tấm thép chống mài mòn
⇒ Khả năng chống mài mòn
Một trong những ưu điểm chính của thép tấm chống mài mòn là khả năng chống mài mòn. Đặc tính này là kết quả của thành phần hợp kim của thép và quá trình xử lý nhiệt mà thép trải qua. Thép tấm chống mài mòn có thể chịu được mức độ mài mòn cao, lý tưởng cho các ứng dụng có nguy cơ bị mài mòn.
⇒ Khả năng chống va đập
Một ưu điểm khác của thép tấm chống mài mòn là khả năng chống va đập. Đặc tính này cho phép thép hấp thụ năng lượng từ va chạm thay vì bị hư hại. Điều này làm cho thép tấm chống mài mòn trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có nguy cơ va đập hoặc đụng độ.
⇒ Khả năng chống ăn mòn
Thép tấm chịu mài mòn cũng có khả năng chống ăn mòn nhờ việc bổ sung crom vào thành phần hợp kim. Nguyên tố này tạo thành một lớp oxit crom mỏng trên bề mặt thép, hoạt động như một lớp chắn chống ăn mòn.
⇒ Khả năng chịu nhiệt
Các tấm thép chống mài mòn cũng có thể chịu được nhiệt độ cao nhờ hàm lượng carbon cao. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có nguy cơ tiếp xúc với nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong các xưởng đúc hoặc lò nung.
⇒ Tuổi thọ sử dụng lâu hơn
Vì cứng cáp và bền bỉ hơn thép cường độ cao thông thường, thép chống mài mòn có thể sử dụng được lâu hơn tới 400%. Về lâu dài, việc sử dụng thép chống mài mòn mang lại nhiều lợi ích như giảm chi phí vật liệu, chi phí bảo trì và quan trọng nhất là tránh được thời gian ngừng hoạt động.
⇒ Chịu được tải trọng cao hơn
Thay vì cố gắng chống mài mòn bằng các lớp thép mềm dày hơn, thép AR có thể được sử dụng để bảo vệ chống mài mòn tốt hơn ở độ dày mỏng hơn.Và các bộ phận có độ dày mỏng hơn sẽ nhẹ hơn, từ đó tăng khả năng chịu tải – từ 10% đến 20% hoặc hơn – của thiết bị mà chúng được sử dụng.
⇒ Năng suất sản xuất ở các đơn vị được cải thiện cao hơn
Thép chống mài mòn Hardox 500, Relia 500, Creusabro 6000 ,Everhard 500 có độ sạch vượt trội, giúp việc hàn và cắt dễ dàng hơn. Độ dày đồng nhất và độ phẳng tuyệt vời cho phép cắt và uốn chính xác – tạo ra các đường uốn,đường cắt đẹp và đều.
Tối ưu hiệu quả về chi phí
Mặc dù chi phí ban đầu của thép chống mài mòn có thể cao hơn thép thông thường, nhưng khoản tiết kiệm lâu dài lại rất đáng kể. Việc giảm nhu cầu sửa chữa và thay thế, cùng với việc giảm thời gian ngừng hoạt động, khiến nó trở thành lựa chọn tiết kiệm chi phí cho nhiều ngành công nghiệp.
Điều gì quyết định khả năng chống mài mòn của thép?
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn của thép
Khả năng chống mài mòn của thép được xác định bởi một số yếu tố chính,bao gồm hàm lượng carbon,các nguyên tố hợp kim và các quy trình xử lý nhiệt .
Hàm lượng carbon
 Cacbon là một nguyên tố quan trọng giúp tăng độ cứng của thép.
Thép có hàm lượng cacbon cao thường cứng hơn và có khả năng chống mài mòn tốt hơn.
Hàm lượng cacbon quá cao làm tăng độ giòn của thép, nghĩa là nó sẽ bị gãy nếu biến dạng nhẹ khi chịu lực.
Nguyên tố hợp kim
Các nguyên tố hợp kim (ví dụ: crom, molypden, mangan, v.v.) có thể cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của thép.
Ví dụ, crom giúp thép tạo thành các hợp chất crom cứng, làm tăng khả năng chống mài mòn.
Molypden giúp tăng cường khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa của thép, nhờ đó thép có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao.
Quá trình xử lý nhiệt
Thông qua quá trình xử lý nhiệt, cấu trúc hạt của thép có thể được thay đổi để tăng độ cứng.
Các phương pháp xử lý nhiệt khác nhau (ví dụ như tôi cứng, ram) có thể kiểm soát sự chuyển đổi pha austenit thành martensit trong thép.
Việc hình thành cấu trúc ổn định hơn từ mactenxit (ví dụ như bainit hoặc peclit) giúp tối ưu hóa khả năng chống mài mòn.
♦Thép chịu mài mòn (AR) được sản xuất theo quy trình như thế nào?
Vật liệu AR được sản xuất bằng cách tôi và ram các khối thép rèn, hay còn gọi là thỏi thép. Trong quá trình này, cấu trúc hạt được thay đổi để tăng độ dẻo dai và khả năng tạo hình (hoặc để giảm độ giòn), dẫn đến sự cứng hóa toàn bộ vật liệu.
Mỗi con số trong các loại thép AR này đều thể hiện độ cứng của thép được đo trên thang đo độ cứng Brinell. Tuy nhiên, quy trình sản xuất các loại thép AR này có thể rất khác nhau, sử dụng các hợp kim, thành phần hóa học và xử lý nhiệt khác nhau để đạt được độ cứng, giới hạn chảy, độ bền kéo và độ giãn dài theo yêu cầu của sản phẩm cuối cùng. Tất cả đều có khả năng chống mài mòn và đáp ứng yêu cầu về độ cứng Brinell, nhưng chúng được sản xuất bằng các phương pháp rất khác nhau.
Cacbon là một hợp kim quan trọng để tăng độ cứng của thép chống mài mòn – nhưng quá nhiều cacbon sẽ làm giảm độ bền kéo và độ dẻo dai, khiến nó trở nên giòn và dễ bị nứt. Các hợp kim thép chống mài mòn khác bao gồm mangan, crom, niken và boron với tỷ lệ khác nhau tùy thuộc vào mục tiêu sử dụng cụ thể của loại thép chống mài mòn.
Thép chống mài mòn có thể được sản xuất theo một vài cách khác nhau, bao gồm nung nóng trong lò sau đó làm nguội nhanh, hoặc cán sau đó làm nguội trực tiếp. Quá trình làm nguội làm thay đổi cấu trúc phân tử của thép, làm tăng độ cứng.Trong khi quá trình chuẩn hóa và ủ chỉ có một giai đoạn nung nóng và làm nguội, thì quá trình tôi và ram là một quy trình gồm hai phần. Phần đầu tiên của quy trình, được gọi là tôi, đưa vật liệu đến nhiệt độ cao, thường từ 1.500 đến 1.650 độ Fahrenheit. Sau đó, tấm vật liệu được làm nguội nhanh chóng bằng nước. Sau khi tôi, vật liệu được nung nóng lại đến nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn, thường khoảng 300 đến 700 độ, và làm nguội bằng không khí. Phần này của quy trình được gọi là ram.
Khi độ cứng tăng lên trong các loại thép chống mài mòn truyền thống, khả năng tạo hình và hàn của chúng giảm đi, hạn chế ứng dụng của chúng. Nhưng độ dẻo dai của thép chống mài mòn Raex cho phép các nhà sản xuất uốn, tạo hình và hàn mà không làm mất đi các đặc tính của nó, khiến nó phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn.
Điều gì làm cho thép có khả năng chống mài mòn?
Thép hợp kim AR được chế tạo từ phôi thép chứa các nguyên tố hợp kim khác nhau như cacbon, mangan, crom, niken và boron. Trong tất cả các hợp kim này, cacbon là quan trọng nhất trong việc tạo ra thép có khả năng chống mài mòn, vì nó làm tăng độ cứng và độ dẻo dai. Thép AR sau đó được sản xuất bằng phương pháp "Tôi và ram" (Q&T), trong đó cấu trúc hạt được thay đổi để tăng độ dẻo dai và giảm độ giòn. Độ cứng và độ dẻo dai này làm cho thép tấm tôi và ram trở nên lý tưởng cho các dự án mà độ bền là yếu tố then chốt, thường bao gồm thiết bị xây dựng – xe tải tự đổ, xe kéo, cần cẩu – bồn chứa áp lực và thiết bị khai thác mỏ.
Tôi luyện và làm nguội (Q&T) là một quy trình gồm 2 giai đoạn: Tôi luyện xảy ra khi thép được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 1500 độ F và làm nguội bằng dầu, nước hoặc không khí. Quá trình này làm tăng độ cứng. Tôi ram là quá trình nung nóng lại thép đến khoảng 300-700 độ F, giúp thép trở nên dẻo hơn.
Mặc dù hợp kim cacbon cao và xử lý Q&T làm cho thép cứng hơn, nhưng nó cũng làm giảm độ bền kéo. Do đó, thép AR được sử dụng trong các trường hợp mà mài mòn, hao mòn, rách và va đập là vấn đề chính, chứ không phải là lực căng hoặc áp suất liên tục. 
Tôi và ram (Q&T) là một quy trình gồm hai bước:
Tôi luyện là quá trình làm nguội nhanh thép bằng nước sau khi được nung nóng đến nhiệt độ cao – thường từ 1.500 đến 1.650 độ F. Quá trình này tạo ra các cấu trúc tinh thể bên trong thép, làm tăng độ cứng.
Tôi luyện  là quá trình nung nóng lại thép đã được tôi cứng đến nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn (khoảng 300-700 độ F), sau đó để tấm thép nguội ở nhiệt độ không khí bình thường.
Việc nung nóng lại vật liệu sẽ phá vỡ cấu trúc tinh thể được hình thành trong quá trình tôi luyện, trong khi quá trình làm nguội kéo dài cho phép cấu trúc tinh thể tái tạo – duy trì phần lớn độ bền và độ cứng, nhưng đồng thời tăng thêm độ dẻo tổng thể.
Thép AR thường được mô tả là thép tôi cứng toàn bộ, nhưng điều đó thực sự có nghĩa là gì?
Khi cấu trúc hạt thay đổi trong giai đoạn nung nóng ban đầu của quá trình tôi và cán (Q&T), thành phần của toàn bộ tấm kim loại cũng thay đổi. Điều này được gọi là tôi cứng toàn bộ. Tôi cứng toàn bộ khác với "tôi cứng bề mặt", chỉ làm cứng bề mặt trong khi phần kim loại sâu bên dưới vẫn mềm. Trong trường hợp này, thành phần, hay độ cứng, của tấm kim loại chỉ thay đổi ở bề mặt.
♦Thép tôi cứng có khả năng chống mài mòn không?
Thép tôi cứng thường có khả năng chống mài mòn rất cao.
Khả năng chống ma sát của thép được cải thiện bằng cách nung nóng và làm nguội nhanh (tôi) để tạo ra cấu trúc cứng hơn trên bề mặt thép.
Độ bền của thép có thể bị giảm trong quá trình tôi cứng, do đó, tính phù hợp của thép tôi cứng cần được xác định dựa trên môi trường làm việc cụ thể.
Nó hoạt động tốt ở điều kiện ma sát cao và va đập thấp, nhưng độ giòn cao lại trở thành một hạn chế đối với loại thép này trong môi trường chịu tải trọng va đập cao.
♦ Tại sao độ cứng lại quan trọng
Khả năng chống mài mòn được cải thiện: Độ cứng cao hơn giúp giảm thiểu sự hao mòn vật liệu do ma sát, kéo dài tuổi thọ của linh kiện.
Khả năng hấp thụ va đập: Các loại thép có độ cứng vừa phải (như AR400 và AR450) mang lại sự cân bằng giữa độ bền va đập và khả năng chống mài mòn, điều này rất quan trọng trong các ứng dụng cần cả hai yếu tố này.
Hạn chế của độ cứng cao: Mặc dù các loại thép cứng hơn như AR500 và AR600 có khả năng chống mài mòn vượt trội, nhưng chúng khó tạo hình và gia công hơn, do đó chỉ phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ bền tối đa mà không cần tạo hình.
♦ Làm thế nào để cải thiện khả năng chống mài mòn của thép?
Tôi cứng bề mặt: Với các kỹ thuật tôi cứng bề mặt như tôi cứng tần số cao, một lớp cứng được hình thành trên bề mặt thép, giúp tăng đáng kể khả năng chống mài mòn.
Hợp kim hóa: Việc thêm một tỷ lệ nhất định các nguyên tố hợp kim vào thép, chẳng hạn như crom, molypden, mangan, vanadi, v.v., có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống mài mòn của thép.
Lớp phủ: Các lớp phủ, chẳng hạn như lớp phủ phun nhiệt hoặc lớp phủ PVD, cũng có hiệu quả trong việc cải thiện khả năng chống mài mòn của thép.

♦ Các ứng dụng phổ biến của tấm thép chống mài mòn
Thép tấm chịu mài mòn có khả năng chống mài mòn vượt trội được chuyên dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao, nơi các bộ phận thường xuyên tiếp xúc với lực ma sát do trượt hoặc va đập. Thiết bị khai thác và san lấp mặt đất, phễu, máng dẫn liệu công nghiệp và các bệ thử nghiệm công nghiệp thường được chế tạo bằng các loại thép chống mài mòn.

►Ngành xây dựng và khai thác mỏ:
Ngành xây dựng và khai thác mỏ sử dụng các thiết bị chịu mài mòn, vì vậy các thiết bị cần thiết phải chắc chắn và bền bỉ. Tấm thép chống mài mòn có thể được sử dụng trong nhiều thiết bị khai thác mỏ và xây dựng khác nhau, chẳng hạn như tấm lót chống mài mòn, máy phá đá, máy ủi và tấm lót gầu máy xúc. Chúng rất lý tưởng cho ngành công nghiệp này vì có độ bền cao, có nghĩa là chúng có thể chịu được các va đập mạnh. Việc sử dụng các tấm thép chống mài mòn giúp tăng tuổi thọ của thiết bị đồng thời duy trì hiệu quả hoạt động.

►Ngành vận tải và ô tô:
Thép tấm chịu mài mòn cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành vận tải. Nhiều bộ phận của các phương tiện như máy ủi, xe tải, xe moóc và xe ben thường xuyên phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, đòi hỏi phải sửa chữa thường xuyên. Thép tấm chịu mài mòn có thể giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì trong ngành vận tải và ô tô.

►Ngành nông nghiệp và chăn nuôi:
Ngành nông nghiệp sử dụng nhiều máy móc và thiết bị hạng nặng thường xuyên. Tấm thép chịu mài mòn có thể được sử dụng trong các bộ phận máy móc như lưỡi và máng thu hoạch chịu tác động mạnh, thiết bị làm đất và lưỡi cày chịu lực ma sát cao. Những tấm thép này giúp kéo dài tuổi thọ của các bộ phận máy móc, từ đó mang lại lợi ích cho ngành nông nghiệp bằng cách giảm chi phí bảo trì.
►Ngành công nghiệp năng lượng và sản xuất điện:
Ngành công nghiệp sản xuất năng lượng cũng được hưởng lợi từ việc sử dụng tấm thép chống mài mòn. Sự hao mòn thường xuyên của máy móc là mối quan ngại chính của ngành này. Các bộ phận như cánh lò hơi, tuabin và phễu có thể bị ăn mòn và mài mòn do sử dụng liên tục. Việc sử dụng tấm thép chống mài mòn giúp giảm thời gian ngừng hoạt động, tăng tuổi thọ thiết bị, tăng năng suất và giữ chi phí bảo trì ở mức thấp.

►Ngành công nghiệp thép và xi măng:
Ngành công nghiệp thép và xi măng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao, sử dụng máy móc hạng nặng và vật liệu nặng, do đó cần có các tấm thép cường độ cao, chịu mài mòn để chịu được áp lực lớn. Các tấm thép này được sử dụng trong lớp lót, gầu xúc, phễu và máng dẫn liệu của các nhà máy xi măng và thép. Chúng giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí sửa chữa, đồng thời tăng tuổi thọ của máy móc và thiết bị.

Ứng dụng trong thiết bị quốc phòng và xe tăng, thiết bị chống đạn:
Trong các ứng dụng quân sự và thực thi pháp luật, thép chịu mài mòn(AR) được sử dụng để bảo vệ chống đạn nhờ độ cứng cao và khả năng chịu va đập. Nó được ứng dụng rộng rãi trong việc chế tạo xe bọc thép, tấm chống đạn và hàng rào an ninh.Nó thường được sử dụng trong các mặt hàng quốc phòng như xe tăng. Hai yếu tố quan trọng nhất liên quan đến thép quân sự là độ bền và giới hạn chịu lực đạn đạo.Khả năng hấp thụ và làm chệch hướng các vật thể bay có năng lượng cao khiến thép AR trở thành vật liệu được ưa chuộng cho các cơ chế phòng vệ cá nhân cũng như công trình.Thép mài mòn có thể được sử dụng trong các sản phẩm chiến đấu như tàu ngầm, máy bay, xe bọc thép và pháo binh. Tất cả các lực lượng quân sự, bao gồm Hải quân, Lục quân, Phòng không-Không quân ,Bộ đội Biên Phòng và Cảnh sát biển,Lực lượng An Ninh,Cảnh sát nhân dân đều sử dụng thép mài mòn dưới nhiều hình thức thiết bị khác nhau trong quá trình hoạt động. Mặc dù thép quân dụng có một số quy định về thành phần hóa học – chẳng hạn như tỷ lệ phần trăm trọng lượng cacbon tối đa là 0,32% – nhưng trọng tâm của các tiêu chuẩn thép quân dụng chủ yếu tập trung vào hai tiêu chí: độ cứng và giới hạn chịu lực.
Độ cứng được biểu thị bằng chỉ số độ cứng Brinell (BHN) khác nhau, hay khả năng chịu mài mòn cao,được tính bằng cách so sánh lực tác dụng lên một miếng vật liệu với kích thước vết lõm do lực đó gây ra.Chúng cũng trải qua các thử nghiệm đạn đạo để xác định vận tốc cần thiết của vũ khí để xuyên thủng vật liệu.Bằng cách sử dụng đầu đạn được kiểm soát, kiểu bắn và vận tốc, thử nghiệm đạn đạo xác định vận tốc mà tại đó mục tiêu có thể bị xuyên thủng hoàn toàn hoặc một phần.
Hơn nữa, một khi vật liệu đã được chứng nhận đạt tiêu chuẩn quân sự, chứng nhận đó sẽ đảm bảo hoàn toàn giới hạn chịu lực và tính toàn vẹn của vật liệu.
Trên thực tế, chính chứng nhận này là yếu tố khác biệt quan trọng giữa thép chống mài mòn và thép tiêu chuẩn quân sự. Tất nhiên, điều này đi kèm với chi phí cao hơn – thép tiêu chuẩn quân sự đắt gấp đôi so với vật liệu chống mài mòn.Tuy nhiên,chi phí cao này đảm bảo tính toàn vẹn của vật liệu trong điều kiện chiến đấu.
Các ứng dụng khác:
- Cơ sở hạ tầng dầu khí, giàn khoan và kết cấu giàn, nhà máy lọc dầu, đường ống dẫn dầu khí, bình chịu áp lực và các cấu kiện kết cấu.
-Ngành đường sắt, hệ thống đường ray, hệ thống phương tiện đường sắt, phụ tùng đường sắt và các bộ phận toa xe lửa.
-Thiết bị ngành năng lượng, các dự án năng lượng tái tạo, nhà máy điện và nhà máy xử lý chất thải.
-Ngành công nghiệp năng lượng và sản xuất điện, cánh quạt lò hơi, tuabin và phễu chứa.
-Các bộ phận máy bay và kỹ thuật hàng không vũ trụ.
-Hệ thống robot và tự động hóa.
♦ Những thách thức và cân nhắc
Gia công cơ khí và chế tạo
Một trong những thách thức của thép chống mài mòn là khả năng gia công của nó. Độ cứng giúp nó chống mài mòn vượt trội lại có thể gây khó khăn trong việc cắt, hàn và tạo hình. Thường cần các công cụ và kỹ thuật chuyên dụng để gia công thép chống mài mòn, điều này có thể làm tăng chi phí chế tạo.
Cân nặng
Thép chống mài mòn thường đặc hơn và nặng hơn thép tiêu chuẩn. Trọng lượng tăng thêm này có thể là một yếu tố cần cân nhắc trong các ứng dụng mà việc giảm trọng lượng là rất quan trọng. Các kỹ sư phải cân bằng giữa lợi ích của độ bền tăng lên với những nhược điểm tiềm tàng của trọng lượng tăng thêm.
Tương lai của thép chống mài mòn
Khi công nghệ và khoa học vật liệu tiếp tục phát triển, việc phát triển các loại thép chống mài mòn bền bỉ và đa năng hơn nữa đang trở nên khả thi. Những đổi mới trong thành phần hợp kim và quy trình sản xuất có khả năng dẫn đến việc tạo ra các loại thép chống mài mòn với các đặc tính được nâng cao, mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của chúng.
►Gợi ý về việc lựa chọn vật liệu
Môi trường nhiệt độ cao: Đối với môi trường nhiệt độ cao và mài mòn cao, việc sử dụng thép chứa hàm lượng molypden (Mo) và crom (Cr) cao, chẳng hạn như dòng thép RELIA,CREUSABRO,HARDOX, đảm bảo duy trì độ ổn định và khả năng chống mài mòn của thép trong điều kiện nhiệt độ cao.
Môi trường chịu tác động mạnh : Tại những nơi cần chịu được tác động mạnh, chẳng hạn như hầm mỏ hoặc công trường xây dựng, việc sử dụng thép có độ cứng cao, ví dụ như thép AR500,EVERHARD,UP-X , có thể chống lại tác động và ma sát một cách hiệu quả.
Môi trường chống ăn mòn : Trong môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn hóa học, nên sử dụng thép có hàm lượng crom (Cr) và niken (Ni) cao, chẳng hạn như thép không gỉ 304 .
Phần kết luận:
Tấm thép chống mài mòn rất cần thiết cho các ngành công nghiệp sử dụng máy móc và thiết bị hạng nặng. Chúng mang lại tuổi thọ cao và khả năng chống mài mòn vượt trội, giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì thiết bị. Các ngành công nghiệp như vận tải, khai thác mỏ, nông nghiệp, thép, xi măng, máy phát điện và nhiều ngành khác đều được hưởng lợi từ công nghệ tiên tiến này. Bằng cách sử dụng tấm thép chống mài mòn, máy móc sẽ có tuổi thọ cao hơn và giúp đạt được các mục tiêu dài hạn.