Notícias - Materiais e dureza da corrente transportadora raspadora de escória (corrente de elos redondos)

Paracorrentes de elos redondosUtilizados em transportadores raspadores de escória, os materiais de aço devem possuir resistência excepcional, resistência ao desgaste e capacidade de suportar altas temperaturas e ambientes abrasivos.

Tanto o 17CrNiMo6 quanto o 23MnNiMoCr54 são aços-liga de alta qualidade, comumente usados em aplicações de serviço pesado, como correntes de elos redondos em transportadores raspadores de escória. Esses aços são conhecidos por sua excelente dureza, tenacidade e resistência ao desgaste, especialmente quando submetidos à cementação. Abaixo, segue um guia detalhado sobre tratamento térmico e cementação para esses materiais:

17CrNiMo6 (1,6587)

Trata-se de um aço-liga de cromo-níquel-molibdênio com excelente tenacidade no núcleo e dureza superficial após a cementação. É amplamente utilizado em engrenagens, correntes e outros componentes que exigem alta resistência ao desgaste.

Tratamento térmico para 17CrNiMo6

1. Normalização (Opcional):

- Finalidade: Refina a estrutura granular e melhora a usinabilidade.

- Temperatura: 880–920°C.

- Refrigeração: Refrigeração a ar.

2. Cementação:

- Finalidade: Aumenta o teor de carbono na superfície para criar uma camada dura e resistente ao desgaste.

- Temperatura: 880–930°C.

- Atmosfera: Ambiente rico em carbono (ex.: cementação gasosa com carbonização endotérmica ou cementação líquida).

- Tempo: Depende da profundidade desejada da camada (normalmente 0,5–2,0 mm). Por exemplo:

- Profundidade da caixa de 0,5 mm: ~4–6 horas.

- Profundidade da caixa de 1,0 mm: ~8–10 horas.

- Potencial de carbono: 0,8–1,0% (para atingir um alto teor de carbono na superfície).

3. Resfriamento rápido:

- Objetivo: Transformar a camada superficial rica em carbono em martensita dura.

- Temperatura: Imediatamente após a cementação, resfrie em óleo (por exemplo, a 60–80°C).

- Taxa de resfriamento: Controlada para evitar distorções.

4. Temperagem:

- Finalidade: Reduz a fragilidade e melhora a resistência.

- Temperatura: 150–200°C (para alta dureza) ou 400–450°C (para melhor tenacidade).

- Duração: 1 a 2 horas.

5. Dureza final:

- Dureza superficial: 58–62 HRC.

- Dureza do núcleo: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Trata-se de um aço-liga de manganês-níquel-molibdênio-cromo com excelente temperabilidade e tenacidade. É frequentemente utilizado em componentes que exigem alta resistência e resistência ao desgaste.

Tratamento térmico para 23MnNiMoCr54

1. Normalização (Opcional):

- Finalidade: Melhora a uniformidade e a usinabilidade.

- Temperatura: 870–910°C.

- Refrigeração: Refrigeração a ar.

2. Cementação:

- Finalidade: Cria uma camada superficial rica em carbono para resistência ao desgaste.

- Temperatura: 880–930°C.

- Atmosfera: Ambiente rico em carbono (ex.: cementação gasosa ou líquida).

- Tempo: Depende da profundidade de revestimento desejada (semelhante ao 17CrNiMo6).

- Potencial de carbono: 0,8–1,0%.

3. Resfriamento rápido:

- Finalidade: Endurece a camada superficial.

- Temperatura: Resfriar em óleo (por exemplo, a 60–80°C).

- Taxa de resfriamento: Controlada para minimizar a distorção.

4. Temperagem:

- Finalidade: Equilibrar dureza e resistência.

- Temperatura: 150–200°C (para alta dureza) ou 400–450°C (para melhor tenacidade).

- Duração: 1 a 2 horas.

5. Dureza final:

- Dureza superficial: 58–62 HRC.

- Dureza do núcleo: 30–40 HRC.

Parâmetros-chave para a cementação

- Profundidade da camada de revestimento: Normalmente de 0,5 a 2,0 mm, dependendo da aplicação. Para correntes raspadoras de escória, uma profundidade de revestimento de 1,0 a 1,5 mm costuma ser adequada.

- Teor de carbono na superfície: 0,8–1,0% para garantir alta dureza.

- Meio de têmpera: O óleo é o meio preferido para esses aços, a fim de evitar rachaduras e deformações.

- Revenimento: Temperaturas de revenimento mais baixas (150–200 °C) são usadas para obter a máxima dureza, enquanto temperaturas mais altas (400–450 °C) melhoram a tenacidade.

Benefícios da cementação para 17CrNiMo6 e 23MnNiMoCr54

1. Alta dureza superficial: atinge 58–62 HRC, proporcionando excelente resistência ao desgaste.

2. Núcleo resistente: Mantém um núcleo dúctil (30–40 HRC) para suportar impactos e fadiga.

3. Durabilidade: Ideal para ambientes agressivos, como o manuseio de escória, onde abrasão e impacto são comuns.

4. Profundidade de encapsulamento controlada: Permite personalização com base na aplicação específica.

Considerações pós-tratamento

1. Jateamento com esferas:

- Melhora a resistência à fadiga induzindo tensões compressivas na superfície.

2. Acabamento de superfície:

- O processo de retificação ou polimento pode ser realizado para obter o acabamento superficial e a precisão dimensional desejados.

3. Controle de Qualidade:

- Realizar testes de dureza (ex.: Rockwell C) e análises microestruturais para garantir a profundidade e dureza adequadas da camada endurecida.

O teste de dureza é uma etapa crucial para garantir a qualidade e o desempenho de correntes de elos redondos fabricadas com materiais como 17CrNiMo6 e 23MnNiMoCr54, especialmente após cementação e tratamento térmico. Abaixo, segue um guia completo e recomendações para o teste de dureza de correntes de elos redondos:

Importância dos testes de dureza

1. Dureza superficial: Garante que a camada cementada da corrente atingiu a resistência ao desgaste desejada.

2. Dureza do núcleo: Verifica a resistência e a ductilidade do material do núcleo da corrente.

3. Controle de Qualidade: Confirma se o processo de tratamento térmico foi realizado corretamente.

4. Consistência: Garante a uniformidade ao longo dos elos da corrente.

Métodos de teste de dureza de correntes de elos redondos

Para correntes cementadas, os seguintes métodos de teste de dureza são comumente utilizados:

1. Teste de dureza Rockwell (HRC)

- Finalidade: Medir a dureza superficial da camada cementada.

- Escala: A escala Rockwell C (HRC) é usada para materiais de alta dureza.

- Procedimento:

- Um indentador de cone de diamante é pressionado contra a superfície do elo da corrente sob uma carga significativa.

- A profundidade de penetração é medida e convertida em um valor de dureza.

- Aplicações:

- Ideal para medir a dureza superficial (58–62 HRC para camadas cementadas).

- Equipamento: Durômetro Rockwell.

2. Teste de dureza Vickers (HV)

- Finalidade: Mede a dureza em pontos específicos, incluindo a carcaça e o núcleo.

- Escala: Dureza Vickers (HV).

- Procedimento:

- Um indentador em forma de pirâmide de diamante é pressionado contra o material.

- O comprimento diagonal da indentação é medido e convertido em dureza.

- Aplicações:

- Adequado para medir gradientes de dureza da superfície até o núcleo.

- Equipamento: Durômetro Vickers.

3. Teste de Microdureza

- Finalidade: Mede a dureza em nível microscópico, sendo frequentemente utilizada para avaliar o perfil de dureza ao longo da camada externa e do núcleo.

- Escala: Vickers (HV) ou Knoop (HK).

- Procedimento:

- Um pequeno indentador é usado para fazer microindentações.

- A dureza é calculada com base no tamanho da indentação.

- Aplicações:

- Utilizado para determinar o gradiente de dureza e a profundidade efetiva da camada endurecida.

- Equipamento: Microdurômetro.

4. Teste de dureza Brinell (HBW)

- Finalidade: Mede a dureza do material do núcleo.

- Escala: Dureza Brinell (HBW).

- Procedimento:

Uma esfera de carboneto de tungstênio é pressionada contra o material sob uma carga específica.

- O diâmetro da indentação é medido e convertido em dureza.

- Aplicações:

- Adequado para medir a dureza do núcleo (equivalente a 30–40 HRC).

- Equipamento: Durômetro Brinell.

Procedimento de teste de dureza para correntes cementadas

1. Teste de dureza superficial:

- Utilize a escala Rockwell C (HRC) para medir a dureza da camada cementada.

- Teste vários pontos na superfície dos elos da corrente para garantir a uniformidade.

- Dureza esperada: 58–62 HRC.

2. Teste de dureza do núcleo:

- Utilize a escala Rockwell C (HRC) ou Brinell (HBW) para medir a dureza do material do núcleo.

- Teste o núcleo cortando uma seção transversal de um elo da corrente e medindo a dureza no centro.

- Dureza esperada: 30–40 HRC.

3. Teste de Perfil de Dureza:

- Utilize o teste de dureza Vickers (HV) ou de microdureza para avaliar o gradiente de dureza da superfície até o núcleo.

- Prepare uma seção transversal do elo da corrente e faça indentações em intervalos regulares (por exemplo, a cada 0,1 mm).

- Trace o gráfico dos valores de dureza para determinar a profundidade efetiva da camada endurecida (normalmente onde a dureza cai para 550 HV ou 52 HRC).

Valores de dureza recomendados para correntes de transportadores raspadores de escória

- Dureza superficial: 58–62 HRC (após cementação e têmpera).

- Dureza do núcleo: 30–40 HRC (após revenimento).

- Profundidade efetiva da camada endurecida: A profundidade na qual a dureza cai para 550 HV ou 52 HRC (normalmente de 0,5 a 2,0 mm, dependendo dos requisitos).

Valores de dureza para correntes de transportadores raspadores de escória

Teste de dureza de corrente de elos redondos 01

Controle de Qualidade e Padrões

1. Frequência de testes:

- Realizar testes de dureza em uma amostra representativa de correntes de cada lote.

- Teste vários links para garantir a consistência.

2. Normas:

- Seguir as normas internacionais para ensaios de dureza, como a ISO 6508.

Recomendações adicionais para testes de dureza de correntes de elos redondos

1. Teste de dureza ultrassônica

- Objetivo: Método não destrutivo para medir a dureza superficial.

- Procedimento:

- Utiliza uma sonda ultrassônica para medir a dureza com base na impedância de contato.

- Aplicações:

- Útil para testar correntes acabadas sem danificá-las.

- Equipamento: Durômetro ultrassônico.

2. Medição da Profundidade da Carcaça

- Finalidade: Determina a profundidade da camada endurecida da malha da corrente.

- Métodos:

- Teste de microdureza: mede a dureza em diferentes profundidades para identificar a profundidade efetiva da camada endurecida (onde a dureza cai para 550 HV ou 52 HRC).

- Análise metalográfica: Examina uma seção transversal ao microscópio para avaliar visualmente a profundidade da camada endurecida.

- Procedimento:

- Corte uma seção transversal do elo da corrente.

- Polir e atacar a amostra para revelar a microestrutura.

- Meça a profundidade da camada endurecida.

Fluxo de trabalho para teste de dureza

Segue um fluxo de trabalho passo a passo para o teste de dureza de correntes cementadas:

1. Preparação da amostra:

- Selecione um elo de corrente representativo do lote.

- Limpe a superfície para remover quaisquer contaminantes ou incrustações.

- Para testes de dureza do núcleo e perfil de dureza, corte uma seção transversal do elo.

2. Teste de dureza superficial:

- Utilize um durômetro Rockwell (escala HRC) para medir a dureza da superfície.

- Faça várias leituras em diferentes locais ao longo do link para garantir a uniformidade.

3. Teste de dureza do núcleo:

- Utilize um durômetro Rockwell (escala HRC) ou um durômetro Brinell (escala HBW) para medir a dureza do núcleo.

- Teste o centro da seção transversal do elo.

4. Teste de Perfil de Dureza:

- Utilize um durômetro Vickers ou um microdurômetro para medir a dureza em intervalos regulares, da superfície até o núcleo.

- Trace o gráfico dos valores de dureza para determinar a profundidade efetiva da camada endurecida.

5. Documentação e Análise:

- Registre todos os valores de dureza e as medições da profundidade da camada endurecida.

- Compare os resultados com os requisitos especificados (por exemplo, dureza superficial de 58–62 HRC, dureza do núcleo de 30–40 HRC e profundidade da camada endurecida de 0,5–2,0 mm).

- Identifique quaisquer desvios e tome medidas corretivas, se necessário.

Desafios e soluções comuns

1. Dureza inconsistente:

- Causa: Cementação ou têmpera irregular.

- Solução: Garantir temperatura e potencial de carbono uniformes durante a cementação e agitação adequada durante o resfriamento.

2. Baixa dureza superficial:

- Causa: Teor insuficiente de carbono ou têmpera inadequada.

- Solução: Verificar o potencial de carbono durante a cementação e garantir parâmetros de têmpera adequados (ex.: temperatura do óleo e taxa de resfriamento).

3. Profundidade excessiva do caso:

- Causa: Tempo de cementação prolongado ou temperatura de cementação elevada.

- Solução: Otimizar o tempo e a temperatura de cementação com base na profundidade de camada desejada.

4. Distorção durante o resfriamento brusco:

- Causa: Resfriamento rápido ou irregular.

- Solução: Utilize métodos de têmpera controlada (por exemplo, têmpera em óleo com agitação) e considere tratamentos para alívio de tensões.

Normas e Referências

- ISO 6508: Teste de dureza Rockwell.

- ISO 6507: Teste de dureza Vickers.

- ISO 6506: Teste de dureza Brinell.

- ASTM E18: Métodos de ensaio padrão para dureza Rockwell.

- ASTM E384: Método de ensaio padrão para dureza por microindentação.

Recomendações finais

1. Calibração regular:

- Calibre regularmente os equipamentos de teste de dureza usando blocos de referência certificados para garantir a precisão.

2. Treinamento:

- Garantir que os operadores sejam treinados nas técnicas adequadas de teste de dureza e no uso correto dos equipamentos.

3. Controle de Qualidade:

- Implementar um processo robusto de controle de qualidade, incluindo testes regulares de dureza e documentação.

4. Colaboração com fornecedores:

- Trabalhar em estreita colaboração com fornecedores de materiais e instalações de tratamento térmico para garantir qualidade consistente.

Data da publicação: 04/02/2025

Materiais e dureza da corrente transportadora raspadora de escória (corrente de elos redondos)

17CrNiMo6 (1,6587)

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Parâmetros-chave para a cementação

Benefícios da cementação para 17CrNiMo6 e 23MnNiMoCr54

Considerações pós-tratamento

Importância dos testes de dureza

Métodos de teste de dureza de correntes de elos redondos

Procedimento de teste de dureza para correntes cementadas

Valores de dureza recomendados para correntes de transportadores raspadores de escória

Controle de Qualidade e Padrões

Recomendações adicionais para testes de dureza de correntes de elos redondos

Fluxo de trabalho para teste de dureza

Desafios e soluções comuns

Normas e Referências

Recomendações finais

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