
As aliaxes resistentes ao desgaste son unha clase de materiais deseñados especificamente para soportar a degradación da superficie e a perda de material causada polo desgaste mecánico. Este desgaste pode resultar da abrasión (raspadura), erosión (impacto de partículas), adhesión (agarre e agarrotamento) e impacto.
A súa función principal é prolongar a vida útil dos equipos industriais, reducir o tempo de inactividade e mellorar a eficiencia operativa en ambientes esixentes.
A ciencia da resistencia ao desgaste
A resistencia ao desgaste non é unha única propiedade do material como a densidade; é un comportamento do sistema complexo. A clave da resistencia ao desgaste dun material reside na súa capacidade para resistir a deformación plástica e a fractura. Isto conséguese principalmente mediante:
Alta dureza: Resiste á penetración e á abrasión de partículas duras.
Endurecemento por traballo: A capacidade de facerse máis dura e resistente na superficie cando se impacta ou ten tensión (por exemplo, o aceiro ao manganeso Hadfield).
Resistencia: Resiste as astilladuras, rachaduras e escachaduras baixo cargas de impacto.
Microestrutura: A presenza de carburos duros (por exemplo, cromo, volframio, carburos de vanadio) embebidos nunha matriz metálica resistente é unha característica común.
As aliaxes resistentes ao desgaste adoitan estar baseadas en metais férreos (ferro e aceiro) ou metais non férreos, cada un adaptado para mecanismos de desgaste específicos.
| Tipo de aliaxe/base | Características clave | Graos comúns / Exemplos | Aplicacións primarias |
| Aceiros martensíticos | Alta dureza e boa resistencia; conseguido mediante tratamento térmico (templado e revenido). | AR400, AR500, 4140, 4340 | Cubos de minería, forros de trituración, láminas de bulldozer, placas de desgaste. |
| Aceiro austenítico ao manganeso | "Hadfield Steel". Extremadamente duro e endurecido. Tras o impacto, a súa dureza superficial aumenta drasticamente mentres que o núcleo segue sendo resistente. | A128 Grao C, MN13, MN18 | Forros de trituradora de mandíbulas, sapos de ferrocarril, brocas de roca, vías de orugas. |
| Ferro fundido branco alto en cromo | Excepcional resistencia á abrasión debido a un alto volume de carburos de cromo duros. Pode ser fráxil baixo o impacto. | Ni-Hard, A532 | Carcasas de bombas de purín, forros de muíños, rolos de pulverización, equipos de granallado. |
| Compostos de carburo | Non é unha aliaxe monolítica, senón un material crítico resistente ao desgaste. Partículas de carburo de tungsteno duro incrustadas nunha matriz metálica resistente (como cobalto ou níquel). | Compostos de carburo de tungsteno, estelita (a base de cobalto) | Fíos de revestimento duro, placas de desgaste, ferramentas de corte, brocas, asentos de válvulas. |
| Aliaxes a base de cobalto | Excelente resistencia a unha combinación de desgaste, corrosión e altas temperaturas (dureza vermella). | Estelite, aliaxes de Haynes | Aspas de turbina de gas, válvulas de alta temperatura, puntas de serra, compoñentes do motor. |
| Aliaxes a base de níquel | Semellante ás aliaxes de cobalto, ofrece unha boa resistencia ao desgaste e á corrosión, úsase a miúdo onde o cobalto non é axeitado. | Inconel, Colmonoy | Equipos de procesamento químico, compoñentes aeroespaciais, revestimentos de revestimento duro. |
Estas aliaxes non sempre se usan para fabricar compoñentes enteiros. Adoitan aplicarse de xeito económico para protexer un material base:
Compoñentes de fundición: A peza (como a carcasa dunha bomba) está totalmente fundida a partir da aliaxe resistente ao desgaste.
Placas de desgaste: As follas de aceiro endurecido (por exemplo, AR400) están parafusadas ou soldadas en superficies vulnerables.
Revestimento duro/revestimento: Unha capa de aliaxe resistente ao desgaste está soldada ou fundida sobre a superficie dun metal base máis barato e resistente. Este é un método moi común e económico.
Spray térmico: Un revestimento da aliaxe é pulverizado sobre a superficie para crear unha capa resistente ao desgaste.
En resumo, as aliaxes resistentes ao desgaste son unha familia diversa e crítica de materiais que forman a columna vertebral da industria pesada. A selección da aliaxe adecuada depende dunha comprensión precisa do mecanismo de desgaste (abrasión, impacto, etc.), do ambiente operativo (incluída a temperatura e corrosión) e de consideracións económicas.