나선형 블레이드 재료 상세 설명

나선형 블레이드는 극도로 열악한 환경에서 작동합니다. 거대한 토크, 강렬한 재료 마찰 마모(연마 마모, 충격 마모), 가능한 부식(재료의 수분, 산성 및 알칼리성 성분) 및 충격 하중을 견뎌야 합니다. 따라서 재료 선택이 매우 중요하며 높은 강도, 높은 내마모성, 우수한 인성 및 특정 내식성을 갖추어야 합니다. 일반적인 재료는 다음과 같습니다.

고강도 내마모성 강판(예: NM360, NM400, NM450, Hardox 400/450):

특징: 현재 가장 널리 사용되는 재료입니다. 열처리(담금질 + 템퍼링)를 통해 높은 경도와 우수한 내마모성을 얻는 동시에 특정 인성과 용접성을 유지합니다. NM400/NM450/Hardox 450의 경도는 HBW 400-450에 도달할 수 있으며 내마모성이 뛰어납니다.

장점: 종합적인 성능이 우수하고(강도, 경도, 인성, 용접성), 가격 대비 성능이 높으며 구매 및 가공(절단, 압연, 용접)이 용이합니다.

적용: 대부분의 작업 조건에서 우선적으로 선택되며 특히 혼합 생활 쓰레기, 산업 폐기물, 건설 폐기물, 목재 등 중간 정도의 연마성 재료를 처리하는 데 적합합니다.

고크롬 주철(High Chromium Cast Iron):

특징: 높은 비율의 크롬(일반적으로 >15%)과 탄소를 함유하고 주조를 통해 형성됩니다. 내마모성은 주로 기질에 있는 많은 양의 고경도 탄화물(예: M7C3)에서 비롯됩니다. 경도는 HRC 55-65에 도달할 수 있으며 내마모성은 내마모성 강철보다 훨씬 높습니다.

장점: 최고의 내마모성을 가지며 특히 연마성이 매우 강한 재료(예: 광재, 슬래그, 석영 모래, 자갈, 다량의 광물이 포함된 산업 고형 폐기물)를 처리하는 데 적합합니다.

단점: 인성이 낮고 취성이 크며 충격 저항 능력이 약하고 강한 충격으로 인해 파손되기 쉽습니다. 주조 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 용접성이 좋지 않아 일반적으로 전체 주조하거나 특수한 방법(예: 제비 꼬리 홈, 볼트)을 통해 축에 연결해야 하므로 수리 및 교체가 어렵습니다.

고망간강(Hadfield Manganese Steel, 예: Mn13, Mn18):

특징: 일반적인 등급은 ZGMn13입니다. 강한 충격이나 압력을 받으면 표면에 현저한 가공 경화가 발생하여 경도가 크게 향상되고(표면 경도는 HBW 500 이상에 도달할 수 있음) 우수한 충격 마모 저항 능력을 얻습니다.

장점: 충격 인성이 매우 우수하며 강한 충격 조건에서 내마모성이 뛰어납니다. 큰 덩어리의 단단한 물체, 금속 불순물이 많이 포함된 재료(예: 폐차 파쇄물, 대형 쓰레기)를 처리하는 데 적합하며 재료 또는 절삭 공구의 예기치 않은 충격을 견딜 수 있습니다.

단점: 충격이 없거나 낮은 충격의 순수한 슬라이딩 마찰 조건에서는 가공 경화 효과가 뚜렷하지 않아 내마모성이 내마모성 강철 또는 고크롬 주철보다 떨어집니다. 비용이 비교적 높습니다.

표면 경화 처리 강철(예: 탄소강/저합금강 + 용접/스프레이 코팅):

특징: 비용이 저렴한 기판(예: Q345B)을 사용하고 블레이드의 마모되기 쉬운 부분(일반적으로 블레이드 외연과 추진면)에 내마모성 강화 처리를 수행합니다.

용접(Hardfacing): 블레이드 표면에 한 층 또는 여러 층의 고경도, 고내마모성 합금 용접 재료(예: 탄화 텅스텐 복합 재료, 고크롬 주철 용접봉/용접 와이어)를 용착합니다. 내마모성을 조절할 수 있으며 효과가 뚜렷합니다.

열 스프레이 코팅(Thermal Spraying): 아크 스프레이 코팅, 화염 스프레이 코팅 탄화 텅스텐, 세라믹 등 내마모성 코팅이 있습니다.

장점: 기판은 전체 강도와 인성을 보장하고 내마모성 층은 맞춤형 고내마모성 보호를 제공합니다. 전체적으로 내마모성 재료를 사용하는 것에 비해 비용이 저렴합니다. 마모 후 수리할 수 있습니다.

단점: 공정이 복잡하고 품질 관리 요구 사항이 높습니다. 용접 층에 균열 또는 박리 위험이 발생할 수 있습니다. 모양이 복잡한 블레이드의 경우 처리하기 어렵습니다.