Propriedades e Usos do Aço Resistente à Abrasão Explicados

Diante dos impactos de rochas das operações de mineração, do atrito contínuo das máquinas de construção e dos desafios de desgaste de vários ambientes industriais,surgiu um tipo especializado de aço resistente ao desgasteEste não é um aço comum, mas um aço ligado de alta resistência que é submetido a um processamento especializado para alcançar uma resistência excepcional ao desgaste.Os seus processos de tratamento térmico, padrões de dureza e suas aplicações de amplo alcance, proporcionando uma compreensão abrangente deste material crítico de engenharia.

O aço resistente ao desgaste é um aço de liga de alto carbono projetado e fabricado para resistir ao desgaste e ao estresse.O aço resistente ao desgaste atinge uma dureza e resistência superiores, mantendo a integridade estrutural e a funcionalidade em condições de trabalho extremas.O aço resistente ao desgaste é classificado em várias categorias, tais como AR200, AR235, AR400, AR450, AR500 e AR600.

A classificação do aço resistente ao desgaste baseia-se principalmente no seu número de dureza de Brinell (BHN).Uma bola de aço de um tamanho específico é pressionada na superfície do materialOs valores mais elevados indicam uma maior dureza e resistência ao desgaste.Abaixo estão os tipos comuns de aço resistente ao desgaste e suas faixas de dureza Brinell correspondentes:

É importante notar que a dureza não é o único critério de resistência ao desgaste.e a corrosão do ambiente de trabalhoPor conseguinte, a selecção do grau de aço resistente ao desgaste adequado implica uma avaliação completa destes factores.

As propriedades excepcionais do aço resistente ao desgaste são alcançadas através de processos críticos de tratamento térmico, como o apagamento e o temperamento.A combinação destes processos altera significativamente a microestrutura do aço, aumentando tanto a dureza como a resistência.

O quenching envolve aquecer o aço acima de sua temperatura crítica para austenitizá-lo, seguido de resfriamento rápido (normalmente usando água, óleo ou ar) para transformar a austenita em martensita.A martensita é uma estrutura extremamente dura, mas frágilO objectivo do amortecimento é atingir a máxima dureza.

• Passos:
  1. Aquecimento:O aço é aquecido acima da temperatura de austenitização, geralmente entre 850-950°C, dependendo da composição do aço e das propriedades desejadas.
  2. Embebedamento:O aço é mantido à temperatura austenitizante para garantir uma temperatura interna uniforme e uma transformação completa.
  3. Refrigerador:O aço é rapidamente resfriado a temperatura ambiente ou inferior. A taxa de resfriamento afeta significativamente a dureza final e a microestrutura.

O aço temperado é muito duro, mas também frágil, tornando-o propenso a fraturas.mantendo-o por um períodoDurante a temperação, a martensita decompõe-se em martensita temperada e carbidos, reduzindo a dureza enquanto aumenta a dureza.

• Passos:
  1. Aquecimento:O aço temperado é aquecido a uma temperatura de temperação, tipicamente entre 150-650 °C. Temperaturas de temperação mais elevadas resultam em maior redução da dureza e melhoria da resistência.
  2. Embebedamento:O aço é mantido à temperatura de temperação para garantir uma temperatura interna uniforme e uma transformação completa.
  3. Refrigerador:O aço é resfriado à temperatura ambiente. A velocidade de resfriamento tem um impacto mínimo nas propriedades finais, e o resfriamento a ar é comumente usado.

Ao ajustar a temperatura, a duração e as taxas de resfriamento do apagamento e do temperamento, a dureza e a dureza do aço resistente ao desgaste podem ser controladas com precisão para atender às diversas necessidades de aplicação.

O ensaio de dureza de Brinell é um método amplamente utilizado para avaliar a dureza do aço resistente ao desgaste.As normas de ensaio são estabelecidas pela ASTM International (American Society for Testing and Materials), especificamente na especificação E10. Esta norma especifica os requisitos para o equipamento de ensaio, métodos, preparação de amostras,e cálculos dos resultados para garantir a precisão e a comparabilidade dos resultados dos ensaios.

• Princípio de ensaio:Uma esfera de aço ou carburo endurecida de diâmetro específico é pressionada na superfície da amostra com uma força definida, mantida durante um tempo determinado e depois removida.e o valor de dureza de Brinell é calculado como a relação entre a força aplicada e a área de superfície esférica da hendidura.
• Equipamento de ensaio:Teste de dureza Brinell, capaz de aplicar forças precisas e medir diâmetros de indentados.
• Etapas de ensaio:
  1. Preparação da amostra:Limpe a superfície da amostra, removendo óxidos, gordura e outras impurezas, e certifique-se de que é plana.
  2. Força de selecção e indentador:Escolher a força e o diâmetro do caudal adequados com base no material e na faixa de dureza.
  3. Força de aplicação:Pressionar verticalmente o insertor na superfície da amostra e segurar durante o tempo especificado.
  4. Medição da inclinação:Use um microscópio ou uma ferramenta especializada para medir o diâmetro da hendidura.
  5. Calcular a dureza:Calcule o valor da dureza de Brinell utilizando a fórmula: HB = 2P / (πD(D - √(D2 - d2)), onde HB é a dureza de Brinell, P é a força aplicada, D é o diâmetro do indentador,e d é o diâmetro da hendidura.

Devido à sua excepcional resistência ao desgaste, o aço resistente ao desgaste é amplamente utilizado em ambientes sujeitos a abrasão severa.

• Máquinas e aparelhos de mineração:Os baldes de escavadeiras, revestimentos de trituradores e carroçarias de caminhões de minério. Estes componentes suportam impactos intensos de rocha e abrasão durante as operações de mineração,e aço resistente ao desgaste prolonga a sua vida útil, reduzindo os custos de manutenção.
• Máquinas e aparelhos de construção:As lâminas de escavadeiras, baldes de carregadores e dentes de escavadeiras enfrentam o atrito do solo e das rochas durante a movimentação do solo, e o aço resistente ao desgaste aumenta a eficiência e a confiabilidade.
• Máquinas agrícolas:Ferro resistente ao desgaste melhora a durabilidade em aplicações em contato com o solo.
• Indústria do cimento:A produção de cimento envolve materiais altamente abrasivos, e o aço resistente ao desgaste reduz o desgaste do equipamento e aumenta a produtividade.
• Indústria de energia:A abrasão do carvão na geração de energia é mitigada por aço resistente ao desgaste.
• Indústria siderúrgica:As altas temperaturas e os materiais abrasivos na siderurgia exigem aço resistente ao desgaste para a longevidade.
• Indústria de reciclagem:A manipulação de resíduos abrasivos requer aço resistente ao desgaste para prolongar a vida útil do equipamento.
• Outros usos:Os pára-quedas, os transportadores de parafusos, as lâminas dos ventiladores e as telas também se beneficiam do aço resistente ao desgaste.

Os usos especializados incluem:

• Alvos de tiro:O aço de grau AR500 é comumente usado para alvos resistentes a balas devido à sua alta dureza.
• Blindagem:O aço resistente ao desgaste pode servir como blindagem de veículos, embora sua fragilidade exija equilibrar a dureza com a resistência.

Com o avanço da tecnologia industrial, as exigências de desempenho do aço resistente ao desgaste continuam a aumentar.

• Maior resistência e dureza:Desenvolver aços com propriedades melhoradas através de ligas otimizadas, tratamentos térmicos avançados e técnicas de fabricação inovadoras.
• Melhor resistência:Equilibrar a dureza com a resistência ao impacto e à fadiga para uma vida útil mais longa.
• Melhor soldabilidade:Melhorar o desempenho da soldagem para simplificar os processos de fabricação.
• Redução de custos:Otimizar a produção e utilizar ligas rentáveis para melhorar a acessibilidade.
• Produção ecológica:Adopção de práticas sustentáveis, como fornos de arco elétrico e aquecimento por água, para minimizar o impacto ambiental.

O aço resistente ao desgaste é um material de engenharia vital que desempenha um papel fundamental em todas as indústrias.e aplicações permite uma melhor selecção e utilização, aumentando a fiabilidade, a longevidade e a rentabilidade dos equipamentos.Expandir as suas aplicações e oferecer maior valor a diversos sectores.