¿Qué son las Placas de Acero Resistentes a la Abrasión?
Las placas de acero resistentes a la abrasión son placas de acero con muy buena resistencia a la abrasión.
La abrasión es un fenómeno en el que la superficie de los materiales se raspa por contacto o fricción y es un problema en una amplia gama de campos, como las piezas de maquinaria y los materiales de construcción.
Las placas de acero resistentes a la abrasión se utilizan para piezas y maquinaria empleadas en entornos difíciles por su gran resistencia a la abrasión y durabilidad. También son suficientemente resistentes a pesar de ser más finas que las chapas de acero ordinarias, lo que ayuda a reducir el peso de los componentes.
Sin embargo, para mejorar la resistencia al desgaste, se utilizan materiales duros en el acero, lo que tiene el inconveniente de que es difícil de procesar. Esto puede traducirse en mayores costes de producción.
El material se basa en acero al carbono, al que se añaden aleaciones como cromo, manganeso, molibdeno y vanadio para aumentar la dureza y la resistencia. Además de resistencia al desgaste, algunos productos también tienen propiedades de resistencia a la corrosión y al calor.
Usos de las Placas de Acero Resistentes a la Abrasión
Las placas de acero resistentes a la abrasión se utilizan a menudo en el sector de la maquinaria de construcción. La maquinaria de construcción manipula materiales que generan fuertes fuerzas de fricción, como tierra, arena y roca, por lo que se requiere la durabilidad de los componentes. Por ello se utilizan placas de acero resistentes a la abrasión.
Por ejemplo, las placas son necesarias para piezas que se utilizan durante largos periodos de tiempo, como las placas de remoción de tierra de bulldozers y volquetes, y las secciones de cuchara de excavadoras hidráulicas. Esto se debe a que se necesitan materiales con una fuerza y una resistencia al desgaste superiores para reducir los costes y los tiempos de inactividad causados por el deterioro de los componentes.
Las placas también se utilizan en maquinaria agrícola y minera, así como en equipos de acerías. La maquinaria y los equipos deben funcionar en condiciones duras, como la contaminación por objetos extraños, las altas temperaturas y las altas presiones.
Por lo tanto, no sólo necesitan solidez y resistencia al desgaste, sino también rendimiento en términos de resistencia a la corrosión y al calor.
Principio de las Placas de Acero Resistentes a la Abrasión
Las placas de acero resistentes a la abrasión mejoran su resistencia al desgaste mediante la formación de una capa de aleación especial en la superficie del acero.
La capa de aleación se compone principalmente de elementos como cromo, manganeso, molibdeno, vanadio, níquel, boro y tungsteno. Estos elementos forman una fina capa en la superficie del acero y pueden endurecer la superficie. Esta superficie endurecida tiene una gran resistencia al desgaste.
Las placas de acero resistentes a la abrasión también se caracterizan por una estructura cristalina especial en el material de acero. La estructura cristalina tiene el efecto de aumentar la dureza de la superficie mediante la formación de micro-cristales en el interior del acero. La estructura cristalina hace que el material de acero no sólo sea resistente al desgaste, sino también más fuerte.
Más Información sobre las Placas de Acero Resistentes a la Abrasión
1. Soldadura de Placas de Acero Resistentes a la Abrasión
Las estructuras como cucharas y placas de suelo para maquinaria de construcción que utilizan placas de acero resistentes a la abrasión no pueden fabricarse únicamente mediante fijación mecánica, como el atornillado, y puede ser necesario unirlas mediante soldadura.
Por lo general, la soldadura MAG y la soldadura por arco protegido se utilizan ampliamente para las placas de acero resistentes a la abrasión, pero hay tres puntos a tener en cuenta, dependiendo de las características requeridas para la unión soldada y de la situación de la construcción.
Cuando se Requiere o no Propiedades de Resistencia al Desgaste para la Unión
Si la junta no está en contacto con tierra o arena, la varilla de soldadura puede seleccionarse ampliamente, ya que no es necesario que sea resistente a la tierra y la arena.
Sólo hay que tener en cuenta la resistencia de la unión, por lo que no tiene por qué ser el mismo tipo de acero resistente al desgaste, y puede adaptarse a las necesidades de la estructura y la construcción, como acero dulce con excelente soldabilidad o material de soldadura de acero inoxidable austenitico que no requiere precalentamiento.
Por otro lado, si también se requiere resistencia al desgaste para las juntas, la elección es limitada, ya que debe seleccionarse un acero resistente al desgaste con una excelente soldabilidad.
Los aceros resistentes al desgaste están diseñados y fabricados para ofrecer un rendimiento óptimo en forma de chapa, pero el calor aplicado durante la unión los ablanda y reduce su resistencia al desgaste, por lo que es necesario seleccionar aceros resistentes al desgaste con altas adiciones de silicio (Si) para mejorar la resistencia al ablandamiento a altas temperaturas, por ejemplo.
Agrietamiento de la Soldadura
Para conseguir una alta resistencia al desgaste en placas de acero resistentes a la abrasión, se añaden grandes cantidades de elementos de aleación, como carbono y cromo, y el contenido de carbono, que es una de las pautas de susceptibilidad al agrietamiento por soldadura, es elevado.
Cuanto mayor es el contenido de carbono, mayor es la resistencia al desgaste, pero por otro lado, mayor es la susceptibilidad a la fisuración por soldadura, por lo que es necesario reducir la contaminación por hidrógeno, que provoca fragilidad durante la soldadura, y reducir la fuerza de coacción mediante el precalentamiento.
Control de la Temperatura de Precalentamiento
Las placas de acero resistentes a la abrasión generalmente se ablandan cuando se exponen a temperaturas de 200°C o más, lo que provoca una reducción de la resistencia al desgaste, por lo que es necesario tener cuidado de que el precalentamiento, que se aplica para evitar los efectos térmicos de la soldadura y el agrietamiento de la soldadura, no reduzca la resistencia al desgaste.
Básicamente, no se aplica el tratamiento térmico posterior para aliviar las tensiones residuales y mejorar la solidez micro estructural después de la soldadura.
2. Tratamiento Térmico de las Placas de Acero Resistentes a la Abrasión
Hay dos tratamientos térmicos especialmente importantes para las placas de acero resistentes a la abrasión: el temple, en el que el acero se enfría desde la región austenita para obtener martensita, que es dura y tiene una excelente resistencia al desgaste, y el revenido, en el que el acero se endurece para mejorar la tenacidad y reducir las grietas.
En el temple, hay que tener en cuenta que si la velocidad de enfriamiento es lenta, la dureza es insuficiente y no se puede conseguir la resistencia al desgaste requerida.
En el revenido, si la temperatura es demasiado alta, mejora la tenacidad, pero a la inversa disminuye la dureza y no se puede obtener la resistencia al desgaste, por lo que es importante fijar y controlar la temperatura teniendo en cuenta el equilibrio entre ambas.