Efecto de los elementos químicos sobre la resistencia al desgaste del producto.

Como saben, el contenido de elementos químicos influirá en el rendimiento del producto final. Hoy, el ingeniero de Raymond Machinery Co.,Ltd desea compartir información sobre el efecto de los elementos químicos sobre la resistencia al desgaste del producto.

1. Carbono (C)
   1. En aceroEn el acero, el carbono es un elemento crucial que afecta significativamente la resistencia al desgaste. El aumento del contenido de carbono generalmente conduce a un aumento en la dureza. Por ejemplo, en acero al carbono ordinario, a medida que el contenido de carbono aumenta de 0.2% a 0.8%, la dureza del acero aumenta debido a la formación de más fases de carburo. Estas partículas de carburo, como el carburo de hierro (fe3 C), actúan como partículas duras que resisten la abrasión y el desgaste. Los aceros con alto contenido de carbono se usan a menudo en aplicaciones donde la resistencia al desgaste es crucial, como herramientas de corte y resortes.
   2. En hierro fundido: En el hierro fundido, el carbono puede existir en diferentes formas. El hierro fundido gris tiene una estructura de grafito en forma de copos, y la presencia de grafito proporciona cierto efecto lubricante, reduciendo la fricción y el desgaste en ciertas aplicaciones, como en bloques de motor. Por el contrario, el hierro fundido blanco tiene una alta proporción de cementita (fe3 C), lo que le da una dureza muy alta y una excelente resistencia al desgaste. Se usa para aplicaciones como martillos de trituradora y bolas de molienda.
2. Cromo (Cr)
   1. En acero inoxidableEl cromo es un elemento clave en el acero inoxidable. Forma una película de óxido pasivo en la superficie del material. Cuando el contenido de cromo es suficiente (generalmente al menos 10.5% en acero inoxidable), esta película de óxido proporciona una excelente resistencia a la corrosión y también contribuye a la resistencia al desgaste. La película de óxido actúa como una barrera contra las partículas abrasivas y reduce la adhesión de otros materiales durante el proceso de desgaste. Por ejemplo, en acero inoxidable 316, el contenido de cromo ayuda a mantener la integridad de la superficie en entornos corrosivos y abrasivos, como en aplicaciones marinas.
   2. En acero aleado: En acero aleado, el cromo forma carburo de cromo (crC3, crC3), que es muy duro y aumenta la resistencia al desgaste del material. Estos carburos pueden resistir el desgaste abrasivo y proporcionar cierta resistencia al desgaste adhesivo. Por ejemplo, en aceros de alta velocidad utilizados para herramientas, el carburo de cromo ayuda a aumentar la vida útil de la herramienta al reducir el desgaste durante las operaciones de mecanizado.
3. Níquel (Ni)
   1. En aleación: El níquel se usa a menudo en combinación con otros elementos para mejorar la resistencia al desgaste. En acero inoxidable, el níquel mejora la tenacidad y ductilidad del material. Aunque su efecto directo sobre la resistencia al desgaste puede no ser tan pronunciado como el carbono o el cromo, ayuda a mantener la integridad del material durante el desgaste. Por ejemplo, en acero inoxidable austenítico, el níquel estabiliza la estructura austenítica, que puede resistir mejor el impacto y el desgaste. En algunas aleaciones resistentes al desgaste, se agrega níquel para mejorar la resistencia al desgaste corrosivo-abrasivo, como en el caso de las superaleaciones a base de níquel utilizadas en las palas de turbina en entornos corrosivos y de alta temperatura.
4. Molibdeno (Mo)
   1. En acero y aleaciones: El molibdeno es un elemento eficaz para mejorar la resistencia al desgaste. En acero aleado, forma carburo de molibdeno (Mo₂ C), que es duro y estable. Estos carburos pueden resistir el desgaste abrasivo y también tienen un efecto positivo en la resistencia del material al desgaste a alta temperatura. Por ejemplo, en aceros de alta velocidad y aceros de herramienta, el molibdeno ayuda a mejorar el rendimiento de corte y la vida útil de la herramienta al reducir el desgaste a altas velocidades y temperaturas de corte. En algunos aceros de cromo-molibdeno, la combinación de cromo y molibdeno proporciona una excelente resistencia a la corrosión y el desgaste, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las industrias químicas y petroquímicas.
5. Vanadio (V)
   1. En acero: El vanadio forma carburos de vanadio muy duros (VC). Estos carburos están distribuidos uniformemente en la matriz de acero y actúan como partículas resistentes al desgaste. En aceros de alta resistencia y aceros de herramientas, el carburo de vanadio puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste. Por ejemplo, en algunos aceros de herramienta de trabajo en frío, la presencia de carburo de vanadio ayuda a resistir el desgaste durante operaciones de formación en frío como perforación y desblanqueamiento. El carburo de vanadio también contribuye al refinamiento de la estructura del grano, lo que mejora aún más las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste del material.
6. Tungsteno (W)
   1. En aleación: Tungsteno es un elemento pesado y duro. En aleaciones a base de tungsteno y aceros de alta velocidad, forma carburos de tungsteno (WC). El carburo de tungsteno tiene una dureza extremadamente alta y resistencia al desgaste. Se usan ampliamente en herramientas como taladros de punta de carburo y fresas. Las partículas de wc pueden resistir el desgaste abrasivo y también tienen una buena resistencia al desgaste térmico debido a su alto punto de fusión y estabilidad térmica. Además, en algunos recubrimientos resistentes al desgaste, se utilizan compuestos a base de tungsteno para mejorar la resistencia al desgaste de la superficie del sustrato.