La investigación sobre materiales resistentes al desgaste se enfrenta actualmente a una era de feroz competencia, pero también tiene una perspectiva brillante y amplia. Porque donde hay industria, hay desgaste, y cuanto más desarrollada está la industria, más se necesitan materiales resistentes al desgaste. Se cree que, mediante el trabajo duro, los materiales resistentes al desgaste y la tecnología de desgaste seguramente harán nuevos progresos. Con el continuo desarrollo de la industrialización, los materiales metálicos resistentes al desgaste de China han pasado por tres etapas: La primera generación de materiales resistentes al desgaste: acero de alto manganeso. Ventajas: excelente tenacidad, endurecimiento por trabajo en condiciones de fuerte impacto; Desventajas: propenso a la deformación plástica, no resistente al desgaste. La segunda generación de materiales resistentes al desgaste: hierro fundido duro de níquel. Ventajas: alta dureza, buena resistencia al desgaste; Desventajas: alto contenido de carburo, alta fragilidad, gran cantidad de níquel metálico raro añadido, alto coste de producción, pequeña gama de aplicaciones. La tercera generación de materiales resistentes al desgaste: hierro fundido de alto cromo y diversos aceros de aleación. La alta tenacidad, el bajo coste y la buena resistencia al desgaste han propiciado el rápido desarrollo de diversos aceros de aleación. Analicemos el papel de los diversos componentes químicos en los materiales resistentes al desgaste:

Manganeso: Es un elemento formador de austenita, y también desempeña un papel en la formación de carburos. El exceso de manganeso hará que aparezca austenita en la organización. La austenita no es adecuada para las bolas de molienda porque las bolas de molienda de austenita causarán una gran cantidad de roturas y desprendimientos tanto en la molienda en seco como en la húmeda. Sin embargo, debido a que el manganeso se utiliza para la desoxidación y la desulfuración, el contenido de manganeso en las bolas resistentes al desgaste no puede ser demasiado alto.

Carbono: La resistencia al desgaste de las piezas fundidas de acero de alto manganeso no es que cuanto mayor sea el contenido de carbono, más resistente al desgaste sea, sino que existe un valor límite. Cuando el contenido de carbono >1,4%, se precipitan muchos carburos en el estado de colada. Durante el tratamiento de temple en agua, los carburos no pueden disolverse completamente en la austenita, y los carburos de solución sólida intersticial también han alcanzado la saturación. Esto no sólo no es bueno para la resistencia al desgaste, sino que también reduce la resistencia y la tenacidad del material, y es propenso a la fractura durante el servicio.

Silicio: Un alto contenido de silicio reduce la solubilidad del carbono en la austenita, y los carburos precipitan más y se hacen más grandes en los límites de grano. Después del tratamiento de temple en agua, queda una mayor holgura microscópica en los límites de grano. Sin embargo, para eliminarlo completamente, el contenido de silicio en el acero se controla en un 0,4-0,6%, que es el mejor. Un contenido de silicio >0,8% no tiene un efecto significativo en las diversas propiedades del acero de alto manganeso.

Manganeso: Debido al alto contenido de manganeso en el acero de alto manganeso, la estructura de colada del acero es austenita y carburos. Después del tratamiento de temple en agua (normalmente llamado tratamiento de temple en agua) a unos 1000 grados centígrados, la mayoría de los carburos se disuelven en la austenita, y la estructura del acero es austenita monofásica o austenita más una pequeña cantidad de carburos.

Azufre: Debido al alto contenido de manganeso en el acero, se puede generar y descargar una gran cantidad de MnS de la escoria. Debido a que se funde en escoria alcalina, el azufre puede reducirse con éxito a menos del 0,03%. Un contenido de azufre tan bajo no tiene un efecto significativo en la resistencia, la tenacidad y la resistencia al desgaste del acero.

Fósforo: El fósforo se disuelve muy poco en el acero solo y a menudo existe en forma de Fe2P y Fe3P en los límites de grano, lo que reduce en gran medida la resistencia, la tenacidad y la resistencia al desgaste del acero. Un alto contenido de carbono exacerba la precipitación de P en forma de eutéctica en los límites de grano. Para garantizar el rendimiento, se debe seguir la siguiente relación: C%=11,27-2,761×P%. En la producción, el contenido de fósforo debe controlarse ≤0,08%; importante, complejo, piezas de pared gruesa ≤0,07%.

Cromo: El cromo es un elemento formador de carburos. Además de combinarse con el carbono para formar carburos, el resto se disuelve en la matriz, aumentando así el potencial de electrodo de la matriz, lo que es beneficioso para resistir la corrosión. Si el contenido es pequeño, pueden aparecer carburos M3C, reduciendo tanto la dureza como la tenacidad. Si el contenido es grande, el número de carburos aumentará significativamente durante la cristalización, lo que provocará una disminución significativa de la tenacidad. Al mismo tiempo, debido a la disminución del contenido de carbono en la matriz, se reduce la dureza de la matriz, lo que provoca una disminución de la resistencia al desgaste. Sin embargo, algunos fabricantes ya han resuelto este problema utilizando tecnologías especiales de producción y procesamiento, de modo que el contenido de cromo puede llegar hasta el 30%.

Vanadio (Titanio): Estos dos elementos se introducen naturalmente en el arrabio, y son elementos de aleación traza. Pueden formar carburos y nitruros con una dureza muy alta, que se dispersan en la matriz, lo que es beneficioso para mejorar la microdureza y la resistencia al desgaste de la matriz, y también es beneficioso para el refinamiento del grano.

Níquel (Cobre): El níquel (Cobre) es un elemento formador de austenita, y añadir más hará que aparezca austenita en la organización. Añadir níquel a las bolas de molienda de bainita mejora principalmente el potencial de electrodo de la matriz y mejora la resistencia a la corrosión, pero añadir más no es económico, y una pequeña cantidad es eficaz.

Molibdeno: La función principal del molibdeno es refinar la matriz, refinar los carburos, mejorar el potencial de electrodo de la matriz y mejorar la resistencia a la corrosión. Debido a su alto precio, no es económico añadirlo. En condiciones de fundición en molde metálico, añadir una pequeña cantidad puede tener un efecto significativo, adecuado para bolas de acero resistentes al desgaste con requisitos especiales.

　　¿Cómo combinar tantos elementos químicos para lograr la mejor resistencia al desgaste? Este es el principio principal para optimizar la selección de materiales resistentes al desgaste. Según las diferentes condiciones de servicio de los diferentes materiales resistentes al desgaste, se deben hacer elecciones razonables. En primer lugar, es necesario analizar correctamente las condiciones de servicio y los mecanismos de desgaste de la pieza de trabajo, comprender los indicadores de rendimiento de los diversos materiales resistentes al desgaste y hacer que funcionen al máximo rendimiento en las mejores condiciones. Esto es directamente significativo para reducir el desgaste, reducir el consumo de energía, ahorrar energía, prolongar la vida útil, etc. Liuzhou Shuangkai Industrial Co., Ltd. se ha especializado en materiales resistentes al desgaste durante más de 10 años y ha obtenido buenos resultados en la combinación de elementos metálicos y no metálicos. Sus placas de revestimiento de porcelana fundida y placas de revestimiento de aleación de polvo de porcelana desarrolladas independientemente son productos patentados a nivel nacional, que pueden superar con creces el efecto de los materiales resistentes al desgaste ordinarios en sistemas de transporte de materiales como acero, cemento, muelles y minas, proporcionando a los clientes el coste de producción más bajo posible y la mayor vida útil para reducir los costes globales, mejorando así los beneficios económicos y sociales.