Rivestimento in carburo di cromo elevato
I sistemi di rivestimento in carburo ad alto contenuto di cromo e a basso contenuto di cromo sono entrambi ampiamente utilizzati nell'ingegneria resistente all'usura, ma soddisfano esigenze operative diverse. I sistemi ad alto contenuto di cromo offrono durezza e resistenza all'abrasione superiori per condizioni di usura estreme, mentre i sistemi a basso contenuto di cromo offrono migliore tenacità e resistenza agli urti per ambienti di lavoro misti. Una corretta selezione garantisce prestazioni ottimali, durata di servizio più lunga, e riduzione dei costi di manutenzione nelle applicazioni industriali.
- Descrizione
Rivestimento in carburo di cromo elevato (Sovrapposizione CrC) è uno strato di saldatura resistente all'usura depositato su una piastra di base in acciaio per migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'abrasione. È ampiamente utilizzato nel settore minerario, cemento, generazione di energia, e industrie di movimentazione di materiali sfusi. Secondo il contenuto di cromo e la struttura del carburo, i sistemi di sovrapposizione sono generalmente suddivisi in rivestimento ad alto contenuto di cromo E rivestimento a basso contenuto di cromo.
Questi due sistemi differiscono significativamente nella composizione, durezza, meccanismo di resistenza all’usura, e condizioni applicative.
Differenza nella composizione del materiale
Rivestimento in carburo ad alto contenuto di cromo
Il rivestimento ad alto contenuto di cromo contiene una percentuale maggiore di cromo, tipicamente:
- Cromo (Cr): 25–35%
- Carbonio (C): 3–5%
- Ferro (Fe): Bilancia
- Elementi minori: Mn, Si per stabilità della saldatura
Questa composizione favorisce la formazione di denso, fasi di carburo duro come Cr₇C₃ e Cr₂₃C₆.
Rivestimento in carburo a basso contenuto di cromo
Il rivestimento a basso contenuto di cromo ha un contenuto ridotto di cromo:
- Cromo (Cr): 12–20%
- Carbonio (C): 2–4%
- Ferro (Fe): Bilancia
- Ulteriori elementi di lega possono essere utilizzati per bilanciare la tenacità
La formazione di carburo è meno densa rispetto ai sistemi ad alto contenuto di cromo.
Confronto di durezza e microstruttura
| Proprietà | Rivestimento ad alto contenuto di cromo | Rivestimento a basso contenuto di cromo |
|---|---|---|
| Contenuto di cromo | 25–35% | 12–20% |
| Densità del carburo | Alto | Medio |
| Durezza superficiale | 58–65HRC | 50–58HRC |
| Resistenza all'usura | Eccellente | Moderato-Alto |
| Robustezza | Medio | Più alto |
I sistemi ad alto contenuto di cromo danno priorità alla durezza estrema, mentre i sistemi a basso contenuto di cromo bilanciano durezza e tenacità.
Meccanismo di resistenza all'usura
Rivestimento ad alto contenuto di cromo
- Rete densa di carburo di cromo
- Forte resistenza all'usura da taglio e molatura
- Prestazioni eccellenti in condizioni di abrasione grave
- Più adatto per l'asciutto, ambienti con particelle ad alto impatto
Rivestimento a basso contenuto di cromo
- Minore saturazione del carburo
- Resistenza alle crepe e tenacità migliorate
- Migliori prestazioni in condizioni miste di impatto e usura
- Adatto per ambienti instabili o soggetti a forti urti
Confronto della resistenza all'impatto
| Caratteristica | Rivestimento ad alto contenuto di cromo | Rivestimento a basso contenuto di cromo |
| Resistenza all'ambiente | Medio-Basso | Medio-alto |
| Sensibilità alle crepe | Più alto | Inferiore |
| Flessibilità strutturale | Inferiore | Più alto |
I sistemi ad alto contenuto di cromo possono richiedere un controllo del processo più attento per evitare fessurazioni sotto forti impatti.
Differenze applicative tipiche
Applicazioni di rivestimento in carburo ad alto contenuto di cromo
- Scivoli e rivestimenti per impianti di cemento
- Sistemi di trasferimento minerario
- Attrezzature per la movimentazione del carbone
- Superfici del trasportatore ad alta abrasione
- Ambienti di erosione di particelle secche
Applicazioni di rivestimento in carburo a basso contenuto di cromo
- Benne per escavatori con carico d'urto
- Fodere per autocarri con cassone ribaltabile
- Componenti del frantoio con usura mista
- Movimentazione di materiali con granulometria variabile
- Attrezzature industriali soggette a urti
Considerazioni sul processo e sulla fabbricazione
| Fattore | Alto contenuto di cromo | Basso contenuto di cromo |
| Difficoltà di saldatura | Più alto | Inferiore |
| Rischio di rottura | Più alto | Inferiore |
| Requisito di controllo del calore | Rigoroso | Moderare |
| Livello di costo | Più alto | Inferiore |
Gli strati ad alto contenuto di cromo richiedono un controllo più rigoroso dell'apporto di calore e del raffreddamento per mantenere l'integrità della superficie.
Riepilogo delle prestazioni
- Forniscono sovrapposizioni ad alto contenuto di cromo massima resistenza all'abrasione per ambienti soggetti a usura elevata
- Gli strati esterni a basso contenuto di cromo forniscono a combinazione equilibrata di resistenza all'usura e agli urti
- La selezione dipende dal fatto che l'applicazione dia priorità alla durezza o alla tenacità
