
Ligas resistentes ao desgaste são uma classe de materiais projetados especificamente para resistir à degradação da superfície e à perda de material causada pelo desgaste mecânico. Esse desgaste pode resultar de abrasão (raspagem), erosão (impacto por partículas), adesão (gripagem e gripagem) e impacto.
A sua principal função é prolongar a vida útil dos equipamentos industriais, reduzir o tempo de inatividade e melhorar a eficiência operacional em ambientes exigentes.
A Ciência da Resistência ao Desgaste
A resistência ao desgaste não é uma propriedade única do material como a densidade; é um comportamento de sistema complexo. A chave para a resistência ao desgaste de um material reside na sua capacidade de resistir à deformação plástica e à fratura. Isto é conseguido principalmente através de:
Alta dureza: Resiste à penetração e abrasão por partículas duras.
Endurecimento de trabalho: A capacidade de se tornar mais duro e mais resistente na superfície quando impactado ou tensionado (por exemplo, aço manganês Hadfield).
Resistência: Resiste a lascas, rachaduras e lascas sob cargas de impacto.
Microestrutura: A presença de carbonetos duros (por exemplo, carbonetos de cromo, tungstênio e vanádio) incorporados em uma matriz metálica resistente é uma característica comum.
As ligas resistentes ao desgaste são normalmente baseadas em metais ferrosos (ferro e aço) ou metais não ferrosos, cada um adaptado para mecanismos de desgaste específicos.
| Tipo/Base de liga | Características principais | Notas/exemplos comuns | Aplicativos primários |
| Aços Martensíticos | Alta dureza e boa resistência; alcançado através de tratamento térmico (têmpera e revenido). | AR400, AR500, 4140, 4340 | Baldes de mineração, camisas de britadores, lâminas de escavadeiras, placas de desgaste. |
| Aço Manganês Austenítico | "Hadfield Aço". Extremamente resistente e difícil de trabalhar. Após o impacto, a dureza da superfície aumenta dramaticamente enquanto o núcleo permanece resistente. | A128 Grau C, MN13, MN18 | Revestimentos de britadores de mandíbula, sapos de ferrovia, brocas de perfuração de rocha, trilhos de esteira. |
| Ferro fundido branco com alto teor de cromo | Excepcional resistência à abrasão devido ao alto volume de carbonetos de cromo duros. Pode ser frágil sob impacto. | Ni-Hard, A532 | Carcaças de bombas de polpa, revestimentos de moinhos, rolos pulverizadores, equipamentos de jateamento. |
| Compostos de Metal Duro | Não é uma liga monolítica, mas um material extremamente resistente ao desgaste. Partículas duras de carboneto de tungstênio incorporadas em uma matriz metálica resistente (como cobalto ou níquel). | Compósitos de carboneto de tungstênio, estelite (à base de cobalto) | Fios de revestimento duro, placas de desgaste, ferramentas de corte, brocas, sedes de válvulas. |
| Ligas à Base de Cobalto | Excelente resistência a uma combinação de desgaste, corrosão e altas temperaturas (dureza vermelha). | Estelite, ligas Haynes | Lâminas de turbinas a gás, válvulas de alta temperatura, pontas de serra, componentes de motores. |
| Ligas à Base de Níquel | Semelhante às ligas de cobalto, oferecendo boa resistência ao desgaste e à corrosão, frequentemente utilizadas onde o cobalto não é adequado. | Inconel, Colmonoy | Equipamentos de processamento químico, componentes aeroespaciais, revestimentos duros. |
Essas ligas nem sempre são usadas para fabricar componentes inteiros. Eles são frequentemente aplicados de maneira econômica para proteger um material base:
Componentes fundidos: A peça (como a carcaça da bomba) é inteiramente fundida em liga resistente ao desgaste.
Placas de desgaste: Chapas de aço temperado (por exemplo, AR400) são aparafusadas ou soldadas em superfícies vulneráveis.
Revestimento / Revestimento: Uma camada de liga resistente ao desgaste é soldada ou fundida na superfície de um metal base mais barato e mais resistente. Este é um método muito comum e econômico.
Spray térmico: Um revestimento da liga é pulverizado na superfície para criar uma camada resistente ao desgaste.
Em resumo, as ligas resistentes ao desgaste são uma família diversificada e crítica de materiais que formam a espinha dorsal da indústria pesada. A seleção da liga apropriada depende de uma compreensão precisa do mecanismo de desgaste (abrasão, impacto, etc.), do ambiente operacional (incluindo temperatura e corrosão) e de considerações econômicas.