Hardox® wear plate

Hardox® wear plate is een zeer slijtvast staal. Vervaardigd en geëxporteerd door SSAB, de Zweedse firma die het eerste moderne slijtvaste staal ontwikkelde. Omdat het staal ook onder zware mechanische belasting slechts zeer langzaam slijt, staat Hardox® wear plate beter bekend als slijtplaat. Hardox® wear plate is vanwege dit feit bijzonder geschikt voor ondernemingen actief in de zand- en grindoverslag, omdat bijv. graafmachinebakken en kippers – die uit Hardox® wear plate vervaardigd worden – wezenlijk langer meegaan.

Het materiaal kenmerkt zich door een uniforme vlakheid, hoge hardheid en hoge sterkte. Het gewicht van de vervaardigde constructies wordt effectief verminderd. Dat is mogelijk omdat door de hoge plaatsterkte een dunnere plaatdikte gebruikt kan worden. Hardox® wear plate verliest ook bij lage temperaturen zijn stootvastheid niet (weerstand tegen impact). Omdat de slijtvaste plaat ook nog over zeer goede laseigenschappen en bewerkingseigenschappen beschikt zijn ook toekomstige reparaties aan slijtdelen probleemloos mogelijk.

Door te kiezen voor slijtvast staal met een hoge sterkte en hoge hardheid kan het gewicht van de constructie tot wel 15% gereduceerd worden. Een verhoging van de hardheid met 50 Brinell bovendien, verlengt de levensduur van het werkstuk met 50 tot 80 procent.

Hardox wear plate zeefdekEen zeefdek van Hardox® wear plate slijtvast staal
Trechter met slijtplatenHardox® wear plate slijtplaten in een storttrechter

Kenmerkende eigenschappen van Hardox® wear plate :

Hardheid: Het materiaal met de hoogste hardheid is in staat om krassen te maken in materiaal met een lagere hardheid. Omdat Hardox® wear plate een hoge hardheid heeft kunnen stenen, grind, zand, metaal en puin maar moeilijk krassen in de plaat brengen, waardoor de uitstekende slijtvaste eigenschappen ontstaan. Deze hardheid zit niet alleen in de oppervlakte maar werkt door tot in de kern van de slijtplaat.

Taaiheid: Wat Hardox® wear plate bijzonder maakt is de combinatie van hardheid en taaiheid. Doordat het staal erg taai is, zal het moeilijk breken. Dit in combinatie met de hardheid zorgt ervoor dat Hardox® wear plate uitermate geschikt is voor toepassing in constructies waar een hoge sterkte en slijtweerstand vereisten zijn. Ook wanneer het staal zware klappen krijgt te verduren, zal het niet zomaar plastisch vervormen.

Bewerkbaarheid: Ondanks de taaiheid en hardheid is Hardox® wear plate een uitstekend te bewerken staalsoort. De slijtvaste platen zijn goed te snijden, te buigen en te lassen zonder dat het gereedschap zwaar op de proef wordt gesteld of dat het materiaal zijn eigenschappen verliest.

Wat is slijtage?

Hardox® wear plate is een staalsoort met een hoge weerstand tegen slijtage. Om de eigenschappen goed te kunnen begrijpen leggen wij hieronder uit wat slijtage is en welke soorten slijtage er op kunnen treden.

Slijtage…

Slijtage vind plaats doordat materialen met een hoge hardheid (bijv. steen, rots, zand) krassen maken in zachtere materialen (bijv. staal). Bij elke kras zal er materiaal verloren gaan. Wanneer dit proces zich gedurende een langere tijd herhaalt zal de staalplaat zoveel materiaal verloren hebben dat er sprake is van (ernstige) slijtage. Het materiaal is niet meer bruikbaar en verliest zijn functie.

Slijtage door schuiven

Bij slijtage door schuiven zal steen, rots, grind of schroot over de staalplaat rollen/schuiven. Als de juiste Hardox® wear plate slijtplaat gekozen is, zullen de gevolgen bij deze vorm van slijtage minimaal zijn.

Slijtage door impact

Bij slijtage door impact zal abrasief materiaal onder verschillende hoeken op het oppervlak van de staalplaat neerknallen. Slijtage door impact heeft sterkere gevolgen voor de staalplaat, toch is de levensduur aanzienlijk te verlengen als de juiste Hardox® wear plate -slijtdelen worden gebruikt.

Slijtage door glijden van abrasiefSlijtage door schuiven
Slijtage door impact van abrasiefSlijtage door impact

Slijtage door knellen

Slijtage door knellen heeft de grootste impact op de levensduur van de staalplaat. Abrasieve fragmenten worden door een nauwe ruimte geduwd, waar vervolgens een knellende werking optreedt. Deze vorm van slijtage is moeilijk te berekenen, toch zal ook hier Hardox® wear plate slijtplaat langer meegaan dan andere staalsoorten.

Slijtage door knellen van abrasiefSlijtage door knellen
Slijtvast staal zetwerkVoorbeeld van een slijtdeel

Plaatbewerking van Hardox® wear plate

Hardox® wear plate is een gehard en ontlaten staal. Door de behandeling van de plaat ontstaan de uitstekende eigenschappen, die bij onjuist toegepaste bewerkingen verloren kunnen gaan. Toch is het frezen, snijden, buigen en lassen van Hardox® wear plate goed mogelijk, mits de juiste voorzorgs- en beschermingsmaatregelen worden getroffen.

Tegenwoordig is Hardox® wear plate verkrijgbaar in de soorten Hardox® wear plate 400 / 450 / 500 / 550 / 600 / Hituf en Hardox® wear plate Extreme. Deze staalsoorten onderscheiden zich van elkaar wat betreft hardheid, buigbaarheid, taaiheid en mogelijkheden voor het lassen. Wij geven slechts een aantal algemene tips. Voor informatie over een specifieke Hardox® wear plate-soort en afmeting zijn er op de website van SSAB diverse datasheets beschikbaar.

Hardox® wear plate snijden

Hardox® wear plate slijtvast staal kan enkel thermisch gesneden worden, de mogelijkheden zijn: lasersnijden, autogeensnijden en plasmasnijden. Het snijden van Hardox® wear plate is interessant voor slijttegels, slijtstrippen en slijtdelen die rechtstreeks, op maat in de machine geplaatst kunnen worden. Daarnaast is het snijden van slijtvaste plaat goed te combineren met buigen, verspanen en lassen, voor toepassing in verschillende constructies.

Tijdens het autogeen snijden van Hardox® wear plate is sprake van een grote warmte-inbreng. Dit kan de mechanische eigenschappen van het materiaal veranderen, waardoor o.a. de hardheid negatief beïnvloedt wordt. De stelregel bij autogeensnijden is dat Hardox® wear plate met een plaatdikte van 30 mm of meer en een afstand van minder dan 200 mm tussen twee snijdelen de hardheid van het gehele werkstuk verminderd. Lasersnijden en plasmasnijden krijgen de voorkeur boven het autogeen snijden.

Bij het thermische snijden kan er scheurvorming ontstaan. Scheurvorming in Hardox® wear plate kan echter makkelijk voorkomen worden: door het voorverwarmen van de plaat; het aanhouden van een lagere snijsnelheid en/of door de plaat na het snijden langzaam af te koelen. De kans op scheurvorming neemt toe naarmate de hardheid en de plaatdikte toenemen.

Wij hebben ervaring met het lasersnijden, autogeensnijden en plasmasnijden van Hardox® wear plate en leveren snijdelen op maat, rechtstreeks van de fabriek. Bekijk de mogelijkheden van onze plaatbewerkingen en voorbeeldproducten uit slijtvast plaatwerk.

Hardox® wear plate buigen en zetten

Slijtvast staal – zoals Hardox® wear plate – met een hoge sterkte kan met de bewerkingen kanten en zetten koud vervormd worden. Door de hogere sterkte zijn er bepaalde factoren waar rekening mee gehouden dient te worden, zodat tijdens het kanten en buigen de hoogst mogelijke kwaliteit behaald kan worden. Het buigen van Hardox® wear plate is onder andere interessant voor toepassing in trechters, silo’s, graafbakken en andere constructies waar sprake is van een complexe geometrie.

Vuistregels:

  • Met een toenemende sterkte neemt ook de benodigde buigkracht toe.
  • Staal met een hoge sterkte veert na het zetten sterker terug dan normale staalplaten
  • Hoe harder en sterker het staal is, hoe groter de stempelradius en groefbreedte moeten zijn

Plaatoppervlakte

Schade aan de plaat en roest kunnen de buigzaamheid verminderen. In sommige, ernstige gevallen moeten dergelijke onvolkomenheden voor het buigen weggeslepen worden. Bij het buigproces moet de machineoperator de kantbank tijdig stoppen omdat een sterke krachtinwerking kan leiden tot scheurvorming in het slijtvaste plaatwerk. Als deze scheuren ontstaan is het mogelijk dat het werkstukoppervlak in de buigrichting kapot springt.

Stempelradius

Bij Hardox® wear plate 450 en Hardox® wear plate 500 is een stempelradius nodig die minstens vier keer zo dik is als de plaatdikte. Om schade aan de stempel te voorkomen dient het gereedschap dezelfde of bij voorkeur een hogere hardheid te hebben als het te buigen materiaal.

Terugveren

Bij zwakkere slijtplaten (Hardox® wear plate 450) veert het materiaal tussen de 11 en 18% terug. Bij sterkere stalen (Hardox® wear plate 500) ligt deze waarde tussen de 12% en 20%. Op grond van deze gegevens wordt het materiaal verder dan gewenst doorgebogen om het terugveren van de plaat te compenseren. Bij Tosec kan het kanten van plaatwerk op de machine gesimuleerd worden. Zo kan de optimale buigdiepte in de stempel bepaalt worden.

Hardox® wear plate verspanen

Hardox® wear plate kan bewerkt worden met behulp van HSS-metaalboren en hardmetaalboren. De keuze voor het gereedschap is afhankelijk van de voorhanden zijnde machinetechniek. Door de taaiheid van het materiaal kan er tijdens het boren en frezen een sterke trilling ontstaan. Het beschadigen van de machine, werkstuk of gereedschappen is dan ook niet uit te sluiten. Om Hardox® wear plate goed te kunnen verspanen is het minimaliseren van trillingen van groot belang. Daarom kunnen de volgende maatregelen genomen worden:

  • Kleine afstand tussen de boor en de gereedschapshouder.
  • Stevige opspanning van het werkstuk.
  • Gebruik korte boren om de afstand tussen de spindel en de boorkop te minimaliseren.
  • Stop de voeding vlak voordat de boor door het materiaal heen is voor één seconde en zet de voeding opnieuw aan nadat de speling/elasticiteit is weggenomen.
  • Gebruik een overvloedige hoeveelheid koelvloeistof om het werkstuk en het gereedschap te koelen.

Tosec heeft meerdere freesmachines voor het frezen, boren en tappen van Hardox® wear plate slijtdelen. De parameters voor het frezen zijn zo uitgebreid dat het onmogelijk is om hier alles te beschrijven. Het frezen van slijtdelen is interessant voor het aanbrengen van laskantafschuiningen, het frezen van schuine kanten aan messen en het boren en tappen van (verzonken) gaten in slijtplaten.

Hardox wear plate kanten/zettenHardox® wear plate buigen in een trechter vorm.

Hardox® wear plate overzicht slijtvaste plaatsoorten

Overzicht van de verschillende Hardox® wear plate plaatsoorten:

Hardox® wear plate 400

  • Plaatdikte 3 – 130 mm
  • Hardheid: 370 – 430 Brinell

Hardox® wear plate 450

  • Plaatdikte 3 – 80 mm
  • Hardheid: 425 – 475 Brinell

Deze Hardox® wear plate-soorten worden gebruikt wanneer een combinatie van hoge slijtvastheid en goede mogelijkheden voor koudvervormen gevraagd worden.

Deze slijtplaten worden onder andere toegepast in dump trucks, zeefinstallaties, stortkokers, recyclinginstallaties, baggerwerken en transportbanden. De slijtplaat kenmerkt zich door een zeer goede lasbaarheid.

Hardox® wear plate 500

  • Plaatdikte 4 – 32 mm
  • Hardheid: 470 – 530 Brinell
  • Plaatdikte 32 – 80 mm
  • Hardheid: 370 – 430 Brinell

Hardox® wear plate 550

  • Plaatdikte 10 – 50 mm
  • Hardheid: 525 – 575 Brinell

Deze slijtvaste platen worden gebruikt in producten waar hoge eisen gesteld worden met betrekking tot de slijtvastheid.

Deze slijtplaten worden toegepast in transportbanden, messen en brekertanden, graafmachinebakken en voor tandwielen in maalapparatuur. Het materiaal mag niet boven een temperatuur van 250ºC stijgen omdat de plaat dan zijn verkregen eigenschappen zal verliezen.

Hardox® wear plate 600

  • Plaatdikte 8 – 50 mm
  • Hardheid: 560 – 640 Brinell

Deze Hardox® wear plate-soort wordt gebruikt in constructies waar hoge eisen gesteld worden met betrekking tot de slijtvastheid. De slijtdelen wordt o.a. toegepast in hakselaars, breekhamers, schredders, en stortkokers.

Hardox® wear plate HiTuf

  • Plaatdikte 40 – 120 mm
  • Hardheid: 310 – 370 Brinell

Deze staalsoort wordt gebruikt waar extreem hoge eisen met betrekking tot de taaiheid en slijtvastheid gesteld worden. Voor toepassing van HiTuf moet gedacht worden aan sloopwerktuigen en snijkanten.

Hardox® wear plate Extreme

  • Plaatdikte 10
  • Hardheid: 700 Brinell
  • Plaatdikte 25
  • Hardheid: 650 Brinell

Slijtvaste staalsoort met de hoogste hardheid. Deze wordt toegepast wanneer zeer hoge eisen aan de slijtvastheid gesteld worden. Breekhamers, breekmachines, slijtplaten en snijuitrusting zijn enkele voorbeeldproducten waarin deze slijtplaat verwerkt is.