HIERRO FUNDIDO RESISTENTE AL DESGASTE  

HIERRO FUNDIDO RESISTENTE AL DESGASTE es una aleación especial de hierro fundido con alta dureza y excelentes propiedades antifricción, ampliamente utilizada para la fabricación de piezas mecánicas como guías de máquinas herramienta, rodillos de molino, placas de revestimiento de molinos de bolas y otros componentes de ingeniería. La base del proceso de producción es la regulación de la composición química, el control de la velocidad de enfriamiento y regímenes especiales de tratamiento térmico para obtener la microestructura requerida. A continuación se muestra una descripción sistemática de la fabricación de fundiciones resistentes al desgaste.

Dependiendo de las condiciones de funcionamiento, las fundiciones resistentes al desgaste se dividen en dos categorías principales, cada una de las cuales tiene sus propias prioridades de producción:

Fundición antifricción (trabajo en condiciones de lubricación)

Ámbito de aplicación: guías de máquinas, aros de pistón, camisas de cilindros, etc.

Principio de fabricación: Se requiere una base relativamente blanda para retener el lubricante y al mismo tiempo contener fases duras para absorber la fricción. Normalmente se utiliza como base fundición gris perlítica o fundición con alto contenido de fósforo.

Operaciones tecnológicas clave: aumentar el contenido de fósforo (0,4% –0,6%) para formar un eutéctico de fosfuro de alta dureza, así como alear con cromo, molibdeno, cobre y otros elementos para fortalecer la base, aumentar la resistencia y la resistencia al agarrotamiento.

Fundición resistente al desgaste (trabajo en condiciones de fricción seca o desgaste abrasivo)

Ámbito de aplicación: Placas de revestimiento de molinos de bolas, rejas de arado, rodillos, martillos trituradores, etc.

Principio de fabricación: se requiere una dureza alta y uniforme en todo el volumen; La resistencia al desgaste la proporcionan principalmente los carburos en la fundición blanca.

Operaciones tecnológicas clave: A partir de hierro fundido blanco con la adición de elementos de aleación (cromo, molibdeno, níquel, vanadio), se obtiene hierro fundido blanco aleado o se utiliza un proceso de “blanqueo” para obtener una capa superficial de hierro fundido blanco manteniendo el hierro fundido gris en el núcleo.

CONTROL DE COMPOSICIÓN QUÍMICA

La proporción de elementos de aleación es un factor determinante en las propiedades del hierro fundido resistente al desgaste:

Carbono (C) y silicio (Si): el carbono es la base para la formación de carburos, aumenta la resistencia al desgaste, pero reduce la viscosidad; El silicio promueve la grafitización. Los hierros fundidos resistentes al desgaste suelen utilizar composiciones con bajo contenido de carbono y silicio para promover la formación de una estructura blanqueada.

Cromo (Cr): uno de los elementos de aleación más importantes. El cromo forma carburos muy duros del tipo (Cr,Fe)₇C₃, lo que aumenta significativamente la resistencia al desgaste y la templabilidad. En las fundiciones con alto contenido de cromo, el contenido de cromo puede alcanzar entre el 26% y el 32%.

Molibdeno (Mo), Níquel (Ni), Cobre (Cu): Estos elementos se utilizan principalmente para aumentar la templabilidad de la base, promoviendo la formación de una estructura martensítica o bainita, que mejora la tenacidad manteniendo la dureza.

Manganeso (Mn): estabiliza la austenita; en las fundiciones de manganeso medio y alta resistencia, su contenido aumenta (5%-9,5%), lo que contribuye a la formación de la estructura de martensita y austenita retenida.

Control de impurezas: Los contenidos de azufre (S) y fósforo (P) deben controlarse estrictamente (normalmente ≤ 0,1%) para evitar el agrietamiento en caliente y reducir la tenacidad.