Como a resistência ao desgaste dos rolos de ferro fundido é aumentada pelo ajuste da composição química?

A resistência ao desgaste dos rolos de ferro fundido pode ser melhorada através de vários métodos, principalmente ajustando a sua composição química:

Adicionando elementos-chave de liga
Silício (Si): O silício é crucial para melhorar a resistência ao desgaste, promovendo a formação de grafite e refinando a estrutura dos grãos no ferro fundido. Isto aumenta significativamente a dureza do material e a resistência ao desgaste, normalmente dentro de uma faixa adequada (por exemplo, 2,2%-2,8% de Si).
Manganês (Mn): O manganês também desempenha um papel crítico no aumento da resistência ao desgaste, formando sulfetos de manganês que reduzem os efeitos nocivos do enxofre, refinam a estrutura do grão e melhoram a resistência e a tenacidade do material. O teor ideal de manganês (por exemplo, 0,6%-1,2%) ajuda a melhorar a resistência ao desgaste dos rolos de ferro fundido.
Cromo (Cr): Em ferros fundidos com alto teor de cromo, o cromo forma carbonetos duros (por exemplo, M7C3) com carbono, aumentando significativamente a resistência ao desgaste. O aumento do teor de cromo leva a rolos de ferro fundido com cromo de alta resistência ao desgaste.
Outros elementos: A adição de elementos como molibdênio (Mo), cobalto (Co), etc., aumenta ainda mais a resistência ao desgaste, refinando a estrutura do grão e melhorando a dureza e a resistência do material.

Controlando o conteúdo de carbono
O conteúdo de carbono também afeta crucialmente a resistência ao desgaste. Embora um maior teor de carbono aumente a dureza, o carbono excessivo leva à formação excessiva de carboneto, o que pode reduzir a resistência ao desgaste. Assim, o teor de carbono precisa de um controle cuidadoso (por exemplo, abaixo de 3,0%) para garantir a resistência ideal ao desgaste do rolos de ferro fundido .

Ajustando Processos de Tratamento Térmico
Processos de tratamento térmico, como recozimento, têmpera, etc., alteram a microestrutura dos rolos de ferro fundido, aumentando assim a dureza e a resistência ao desgaste. Por exemplo, a têmpera forma uma camada de alta dureza na superfície, resistindo efetivamente ao desgaste.

Utilizando Inoculantes Compostos
Técnicas modernas empregam inoculantes compostos para aumentar a resistência ao desgaste dos rolos de ferro fundido. Esses inoculantes incorporam fases duras como carbonetos de cromo e carbonetos de silício, uniformemente dispersos em ferro fundido através de fios centrais e processos de inoculação, melhorando significativamente a resistência ao desgaste, aumentando o número de nódulos de grafite e sua esfericalização.

Assim, a resistência ao desgaste dos rolos de ferro fundido é aumentada através do ajuste da composição química (adição de silício, manganês, cromo, etc., controlando o teor de carbono), otimização dos processos de tratamento térmico e utilização de inoculantes compósitos. A seleção de materiais e processos apropriados deve ser baseada em condições e requisitos operacionais específicos para alcançar resistência superior ao desgaste em aplicações práticas.