¿Cómo se mejora la resistencia al desgaste de los rollos de hierro fundido ajustando la composición química?

La resistencia al desgaste de los rodillos de hierro fundido se puede mejorar mediante varios métodos, principalmente ajustando su composición química:

Agregar elementos clave de aleación
Silicio (Si): El silicio es crucial para mejorar la resistencia al desgaste al promover la formación de grafito y refinar la estructura del grano en el hierro fundido. Esto mejora significativamente la dureza del material y la resistencia al desgaste, normalmente dentro de un rango adecuado (por ejemplo, 2,2%-2,8% Si).
Manganeso (Mn): El manganeso también desempeña un papel fundamental en la mejora de la resistencia al desgaste mediante la formación de sulfuros de manganeso que reducen los efectos nocivos del azufre, refinan la estructura del grano y mejoran la resistencia y dureza del material. El contenido óptimo de manganeso (p. ej., 0,6 % -1,2 %) ayuda a mejorar la resistencia al desgaste de los rodillos de hierro fundido.
Cromo (Cr): en hierros fundidos con alto contenido de cromo, el cromo forma carburos duros (por ejemplo, M7C3) con el carbono, lo que mejora significativamente la resistencia al desgaste. El aumento del contenido de cromo conduce a rodillos de hierro fundido con cromo de alta resistencia al desgaste.
Otros elementos: la adición de elementos como molibdeno (Mo), cobalto (Co), etc., mejora aún más la resistencia al desgaste al refinar la estructura del grano y mejorar la dureza y resistencia del material.

Controlar el contenido de carbono
El contenido de carbono también afecta de manera crucial a la resistencia al desgaste. Si bien un mayor contenido de carbono aumenta la dureza, el exceso de carbono conduce a una formación excesiva de carburo, lo que puede reducir la resistencia al desgaste. Por lo tanto, el contenido de carbono necesita un control cuidadoso (por ejemplo, por debajo del 3,0%) para garantizar una resistencia óptima al desgaste de rollos de hierro fundido .

Ajuste de los procesos de tratamiento térmico
Los procesos de tratamiento térmico como el recocido, el temple, etc., alteran la microestructura de los rodillos de hierro fundido, mejorando así la dureza y la resistencia al desgaste. Por ejemplo, el temple forma una capa de alta dureza en la superficie, resistiendo eficazmente el desgaste.

Utilizando inoculantes compuestos
Las técnicas modernas emplean inoculantes compuestos para mejorar la resistencia al desgaste de los rodillos de hierro fundido. Estos inoculantes incorporan fases duras como carburos de cromo y carburos de silicio, uniformemente dispersadas en hierro fundido mediante alambre central y procesos de inoculación, mejorando significativamente la resistencia al desgaste al aumentar el número de nódulos de grafito y su esfericalización.

Por lo tanto, la resistencia al desgaste de los rodillos de hierro fundido se mejora ajustando la composición química (agregando silicio, manganeso, cromo, etc., controlando el contenido de carbono), optimizando los procesos de tratamiento térmico y utilizando inoculantes compuestos. La selección de materiales y procesos apropiados debe basarse en condiciones y requisitos operativos específicos para lograr una resistencia al desgaste superior en aplicaciones prácticas.