Effetto degli elementi chimici sulla resistenza all'usura dei prodotti.

Come sapete, il contenuto di elementi chimici influenzerà le prestazioni dei prodotti finali. Oggi, l'ingegnere di Raymond Machinery Co.,Ltd desidera condividere alcune informazioni sull'effetto degli elementi chimici sulla resistenza all'usura dei prodotti.

1. Carbonio (C)
   1. In acciaio: negli acciai, il carbonio è un elemento fondamentale che influenza significativamente la resistenza all'usura. L'aumento del contenuto di carbonio generalmente porta ad un aumento della durezza. Per esempio, in acciai al carbonio normali, man mano che il contenuto di carbonio aumenta da 0,2 a 0,8%, la durezza dell'acciaio aumenta a causa della formazione di più fasi di carburo. Queste particelle di carburo, come il carburo di ferro(Fe₃ C), agiscono come particelle dure che resistano all'abrasione e all'usura. Gli acciai ad alto contenuto di carbonio sono spesso utilizzati in applicazioni in cui la resistenza all'usura è fondamentale, come utensili da taglio e molle.
   2. In ghisa: in ghisa, il carbonio può esistere in forme diverse. La ghisa grigia ha una struttura in grafite a forma di fiocco, e la presenza di grafite fornisce un certo effetto lubrificante, riducendo l'attrito e l'usura in alcune applicazioni come nei blocchi del motore. Al contrario, la ghisa bianca ha un'elevata proporzione di cementite(Fe₃ C), che le conferisce un'elevata durezza ed eccellente resistenza all'usura. è utilizzato per applicazioni come martelli frantoi e palle di rettifica.
2. Cromo (Cr)
   1. In acciaio inossidabile: il cromo è un elemento chiave nell'acciaio inossidabile. Forma un film di ossido passivo sulla superficie del materiale. Quando il contenuto di cromo è sufficiente(di solito almeno 10.5% in acciai inossidabili), questo film di ossido offre un'eccellente resistenza alla corrosione e contribuisce anche alla resistenza all'usura. Il film di ossido funge da barriera contro le particelle abrasive e riduce l'adesione di altri materiali durante i processi di usura. Per esempio, in acciaio inossidabile 316, il contenuto di cromo aiuta a mantenere l'integrità della superficie in ambienti corrosivi e abrasivi, come in applicazioni marine.
   2. In acciai legati: in acciai legati, il cromo forma carburi di cromo (crіc₃, crі₂₃ cù), che sono molto duri e aumentano la resistenza all'usura del materiale. Questi carburi possono resistere all'usura abrasiva e fornire anche una certa resistenza all'usura adesivo. Per esempio, negli acciai ad alta velocità utilizzati per utensili da taglio, i carburi di cromo contribuiscono a migliorare la durata dell'utensile riducendo l'usura durante le operazioni di lavorazione.
3. Nichel (Ni)
   1. In lega: il nichel viene spesso utilizzato in combinazione con altri elementi per migliorare la resistenza all'usura. In acciai inossidabili, il nichel migliora la tenacità e la duttilità del materiale. Mentre il suo effetto diretto sulla resistenza all'usura non può essere così pronunciato come il carbonio o il cromo, aiuta a mantenere l'integrità del materiale durante l'usura. Per esempio, in acciai inossidabili austenitici, il nichel stabilizza la struttura austenitica, che può meglio resistere agli urti e all'usura. In alcune leghe resistenti all'usura, il nichel viene aggiunto per migliorare la resistenza all'usura corrosivo-abrasiva, come nel caso delle superleghe a base di nichel utilizzate nelle pale di turbina in ambienti corrosivi e ad alta temperatura.
4. Molibdeno (Mo)
   1. In acciai e leghe: il molibdeno è un elemento efficace per migliorare la resistenza all'usura. In acciai legati, forma carburi di molibdeno(Mo₂ C), che sono duri e stabili. Questi carburi possono resistere all'usura abrasiva e hanno anche un effetto positivo sulla resistenza del materiale all'usura ad alta temperatura. Per esempio, in acciai ad alta velocità e acciai utensili, il molibdeno aiuta a migliorare le prestazioni di taglio e la durata dell'utensile riducendo l'usura ad elevate velocità di taglio e temperature. In alcuni acciai cromo-molibdeno, la combinazione di cromo e molibdeno fornisce un'eccellente resistenza sia alla corrosione che all'usura, rendendoli adatti per applicazioni nelle industrie chimiche e petrolchimiche.
5. Vanadio (V)
   1. In acciaio: il vanadio forma carburi di vanadio molto duri (VC). Questi carburi sono distribuiti uniformemente nella matrice d'acciaio e agiscono come particelle resistenti all'usura. In acciai ad alta resistenza e in acciai da utensili, i carburi di vanadio possono migliorare significativamente la resistenza all'usura. Ad esempio, in alcuni acciai per utensili a freddo, la presenza di carburi di vanadio aiuta a resistere all'usura durante operazioni di formatura a freddo come la punzonatura e la spanatura. I carburi di vanadio contribuiscono anche al raffinamento della struttura del grano, che migliorano ulteriormente le proprietà meccaniche e la resistenza all'usura del materiale.
6. Tungsteno (W)
   1. In lega: tungsteno è un elemento pesante e duro. In leghe a base di tungsteno e acciai ad alta velocità, forma carburi di tungsteno (WC). Carburi di tungsteno hanno durezza estremamente elevata e resistenza all'usura. Sono ampiamente utilizzati negli utensili di taglio, come trapani con punta in metallo duro e frese. Le particelle di wc possono resistere all'usura abrasiva e hanno anche una buona resistenza all'usura termica grazie al loro alto punto di fusione e stabilità termica. Inoltre, in alcuni rivestimenti resistenti all'usura, i composti a base di tungsteno sono utilizzati per migliorare la resistenza all'usura della superficie del substrato.