Melhorar a resistência ao desgaste dos produtos fundidos

Melhorar a resistência ao desgaste dos produtos fundidos inclui a seleção de materiais apropriados, a otimização do processo de fundição e a aplicação do tratamento pós-fundição. Aqui estão as principais maneiras de melhorar a resistência ao desgaste:

1. Seleção de materiais

Escolha ligas com características inerentes à resistência ao desgaste:

• Ferro fundido (especialmente ferro fundido branco com alto teor de cromo ou ferro duro de níquel) é resistente ao desgaste.
• Aço manganês para aplicações de desgaste por impacto (aço Hadfield, ~11-14% Mn).
• Aço de ferramenta com alta dureza e resistência ao desgaste (por exemplo, D2, A2).
• A liga Stellite (Co-Cr-W-C) é extremamente resistente ao desgaste e à corrosão.
• Compósitos reforçados com carboneto (por exemplo, partículas de carboneto de tungstênio em matrizes fundidas).

2. Tratamento térmico

• Têmpera e revenimento: Aumenta a dureza mantendo a tenacidade (por exemplo, têmpera e revenimento de peças fundidas de aço).
• Têmpera isotérmica (para ferro fundido dúctil): melhora a resistência e a resistência ao desgaste.
• Endurecimento da superfície (carburação/nitretação): forma uma camada superficial dura enquanto mantém o núcleo duro.

3. Tratamento de superfície e revestimento

• Revestimento por pulverização térmica: WC-Co, CrC ou revestimento cerâmico aplicado por pulverização de HVOF ou plasma.
• Chapeamento de cromo duro: resistente à corrosão e ao desgaste.
• Revestimento a laser: deposição de ligas resistentes ao desgaste (por exemplo, Stellite) em superfícies críticas.
• Boronização ou nitretação: forma uma camada superficial superdura (Fe₂B ou camada de nitreto).

4. Controle da microestrutura

• Refinamento de grãos: grãos menores melhoram a tenacidade e a resistência ao desgaste (através de resfriamento controlado ou inoculantes).
• Formação de carbonetos: ligas contendo cromo, vanádio ou molibdênio formam carbonetos duros resistentes ao desgaste.
• Perlita vs martensita: A estrutura martensítica (aço de alto carbono) tem melhor resistência ao desgaste.

5. Otimização do projeto

• Evite bordas afiadas: transições suaves podem reduzir a concentração de tensão e o desgaste.
• Reforço de áreas de alto desgaste: Use seções ou lâminas mais grossas em áreas críticas.

6. Lubrificação e manutenção

• Para peças móveis (por exemplo, engrenagens, buchas), certifique-se de uma lubrificação adequada para minimizar o desgaste causado pelo atrito.

7. Processamento pós-fundição

• A retificação/polimento de precisão pode reduzir a rugosidade da superfície e minimizar o ponto de início do desgaste.

A resistência ao desgaste depende da composição do material, do tratamento térmico e da engenharia da superfície. Para desgaste severo, ferro fundido com alto teor de cromo ou revestimento cerâmico são ideais. Para o desgaste por impacto, o aço de manganês tem o melhor desempenho.