Melhor resistência ao desgaste superficial de barras de mandrilar de haste reta

38CrMoAlA é uma liga de aço estrutural de alta qualidade. Sua composição química e microestrutura exclusivas proporcionam excelentes propriedades mecânicas para barras de mandrilar de haste reta. Entre eles, a presença da fase dispersa é a chave para melhorar a resistência ao desgaste da liga de aço 38CrMoAlA. A fase dispersa é um composto complexo formado por elementos de liga como Cr (cromo), Mo (molibdênio), Al (alumínio) e elementos de carbono. Eles são distribuídos uniformemente na matriz de aço para formar uma “rede de reforço”. Esta rede de reforço não só melhora a dureza da matriz do aço, mas também fornece uma boa base para o seu posterior tratamento de endurecimento superficial.

Embora o próprio aço-liga 38CrMoAlA tenha uma alta dureza, sua superfície continuará a sofrer desgaste durante o processamento de longo prazo. A fim de melhorar ainda mais a resistência ao desgaste das barras de mandrilar de haste reta, surgiu a tecnologia de endurecimento de superfície. A tecnologia de endurecimento superficial é um método para melhorar sua dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e outras propriedades, alterando a composição química, estrutura organizacional ou estado de tensão da camada superficial do material. No processamento de barras de mandrilar de haste reta, as tecnologias de endurecimento de superfície comumente usadas incluem nitretação e cementação.

A nitretação é um processo químico de tratamento térmico que infiltra átomos de nitrogênio na superfície do metal. Durante o processo de nitretação, os átomos de nitrogênio se combinam com os átomos de ferro do aço para formar compostos como o nitreto de ferro, que apresentam alta dureza e resistência ao desgaste. Ao mesmo tempo, o tratamento de nitretação também pode formar uma densa camada de nitreto na superfície do aço. Esta camada de nitreto não só melhora a resistência à corrosão do aço, mas também evita eficazmente a invasão de partículas de desgaste, prolongando assim a vida útil da barra de mandrilar de haste reta.

Para o aço-liga 38CrMoAlA, o tratamento de nitretação pode melhorar ainda mais a dureza superficial e a resistência ao desgaste. Como a fase dispersa em 38CrMoAlA já proporcionou uma alta dureza de matriz para o aço, o tratamento de nitretação pode aumentar ainda mais o gradiente de dureza superficial nesta base, formando uma estrutura multicamadas "duro-macio-duro". Esta estrutura não apenas melhora a resistência ao desgaste da barra de mandrilar de haste reta, mas também reduz a geração e expansão de trincas através do efeito amortecedor da "camada macia" quando ela é impactada, melhorando assim sua resistência ao impacto.

A cementação é um processo químico de tratamento térmico que infiltra átomos de carbono na superfície do metal. Ao contrário da nitretação, o principal objetivo da cementação é aumentar o teor de carbono na superfície do aço, melhorando assim a sua resistência e dureza. Durante o processo de cementação, o aço é colocado em um meio de cementação. Em altas temperaturas, os átomos de carbono se difundem na superfície do aço para formar uma camada de alto carbono. Esta camada de alto carbono pode formar estruturas de fase dura, como a martensita, durante o processo de têmpera subsequente, melhorando assim a dureza e a resistência ao desgaste do aço.

Para barras de mandrilar de haste reta , a cementação pode não apenas melhorar a dureza e a resistência ao desgaste de sua superfície, mas também por meio de processos razoáveis ​​de têmpera e revenido, o aço pode obter uma boa combinação de resistência e tenacidade. Esta combinação permite que a barra de mandrilar de haste reta mantenha resistência suficiente e evite fraturas frágeis durante processamento com alta carga e alta velocidade.

A combinação da liga de aço 38CrMoAlA e da tecnologia de endurecimento superficial proporciona excelente resistência ao desgaste para barras de mandrilar de haste reta. Por um lado, a fase dispersa no 38CrMoAlA melhora a dureza da matriz do aço, proporcionando uma boa base para o tratamento de endurecimento superficial; por outro lado, tecnologias de endurecimento superficial, como nitretação e cementação, melhoram ainda mais a dureza e a resistência ao desgaste da superfície da barra de mandrilar de haste reta e prolongam sua vida útil.

Em aplicações práticas, esse efeito sinérgico permite que a barra de mandrilar de haste reta mantenha alta precisão e estabilidade de processamento durante o processamento de longo prazo. Ao mesmo tempo, devido à melhoria da resistência ao desgaste, a frequência de substituição da barra de mandrilar de haste reta é bastante reduzida, reduzindo assim os custos de produção e o tempo de inatividade.