FERRO FUNDIDO RESISTENTE AO DESGASTE  

FERRO FUNDIDO RESISTENTE AO DESGASTE é uma liga especial de ferro fundido com alta dureza e excelentes propriedades antifricção, amplamente utilizada para a fabricação de peças mecânicas, como guias de máquinas-ferramenta, rolos de moinho, placas de revestimento de moinhos de bolas e outros componentes de engenharia. A base do processo de produção é a regulação da composição química, o controle da taxa de resfriamento e regimes especiais de tratamento térmico para obter a microestrutura necessária. Abaixo está uma descrição sistemática da fabricação de ferros fundidos resistentes ao desgaste.

Dependendo das condições de operação, os ferros fundidos resistentes ao desgaste são divididos em duas categorias principais, cada uma com suas próprias prioridades de produção:

Ferros fundidos antifricção (trabalhando sob condições de lubrificação)

Âmbito de aplicação: guias de máquinas, anéis de pistão, camisas de cilindro, etc.

Princípio de fabricação: é necessária uma base relativamente macia para reter o lubrificante, ao mesmo tempo que contém fases duras para absorver o atrito. Normalmente, ferro fundido cinzento perlítico ou ferro fundido com alto teor de fósforo é usado como base.

Principais operações tecnológicas: aumentando o teor de fósforo (0,4% –0,6%) para formar um fosfeto eutético de alta dureza, bem como ligando com cromo, molibdênio, cobre e outros elementos para fortalecer a base, aumentar a resistência e a resistência à gripagem.

Ferros fundidos resistentes ao desgaste (trabalhando sob condições de atrito seco ou desgaste abrasivo)

Âmbito de aplicação: placas de revestimento de moinhos de bolas, relhas de arado, rolos de laminação, martelos trituradores, etc.

Princípio de fabricação: é necessária uma dureza alta e uniforme em todo o volume; a resistência ao desgaste é fornecida principalmente por carbonetos em ferro fundido branco.

Principais operações tecnológicas: À base de ferro fundido branco com adição de elementos de liga (cromo, molibdênio, níquel, vanádio), obtém-se o ferro fundido branco ligado ou utiliza-se um processo de “branqueamento” para obter uma camada superficial de ferro fundido branco, mantendo o ferro fundido cinzento no núcleo.

CONTROLE DE COMPOSIÇÃO QUÍMICA

A proporção dos elementos de liga é um fator determinante nas propriedades do ferro fundido resistente ao desgaste:

Carbono (C) e silício (Si): o carbono é a base para a formação de carbonetos, aumenta a resistência ao desgaste, mas reduz a viscosidade; o silício promove a grafitização. Os ferros fundidos resistentes ao desgaste normalmente usam composições com baixo teor de carbono e baixo teor de silício para promover a formação de uma estrutura branqueada.

Cromo (Cr): um dos elementos de liga mais importantes. O cromo forma carbonetos altamente duros do tipo (Cr,Fe)₇C₃, aumentando significativamente a resistência ao desgaste e a temperabilidade. Em ferros fundidos com alto teor de cromo, o teor de cromo pode atingir 26%–32%.

Molibdênio (Mo), Níquel (Ni), Cobre (Cu): Esses elementos são utilizados principalmente para aumentar a temperabilidade da base, promovendo a formação de uma estrutura martensítica ou bainítica, que melhora a tenacidade mantendo a dureza.

Manganês (Mn): estabiliza a austenita; nos ferros fundidos de médio manganês e alta resistência, seu teor é aumentado (5%–9,5%), o que contribui para a formação da estrutura da martensita e da austenita retida.

Controle de impurezas: Os teores de enxofre (S) e fósforo (P) devem ser rigorosamente controlados (normalmente ≤ 0,1%) para evitar trincas a quente e reduzir a tenacidade.