Resistenza all'usura superficiale migliorata delle barre di alesatura a codolo cilindrico

38CrMoAlA è un acciaio strutturale legato di alta qualità. La sua composizione chimica e la sua microstruttura uniche forniscono eccellenti proprietà meccaniche alle barre di alesatura a codolo cilindrico. Tra questi, la presenza della fase dispersa è la chiave per migliorare la resistenza all'usura dell'acciaio legato 38CrMoAlA. La fase dispersa è un composto complesso formato da elementi di lega come Cr (cromo), Mo (molibdeno), Al (alluminio) ed elementi di carbonio. Sono distribuiti uniformemente nella matrice dell'acciaio per formare una "rete di rinforzo". Questa rete di rinforzo non solo migliora la durezza della matrice dell'acciaio, ma fornisce anche una buona base per il successivo trattamento di indurimento superficiale.

Sebbene l'acciaio legato 38CrMoAlA abbia di per sé un'elevata durezza, la sua superficie continuerà a usurarsi durante la lavorazione a lungo termine. Per migliorare ulteriormente la resistenza all'usura delle barre alesatrici a codolo cilindrico, è stata introdotta la tecnologia di indurimento superficiale. La tecnologia di indurimento superficiale è un metodo per migliorarne la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e altre proprietà modificando la composizione chimica, la struttura organizzativa o lo stato di stress dello strato superficiale del materiale. Nella lavorazione delle barre di alesatura a codolo cilindrico, le tecnologie di indurimento superficiale comunemente utilizzate includono la nitrurazione e la cementazione.

La nitrurazione è un processo di trattamento termico chimico che infiltra atomi di azoto nella superficie metallica. Durante il processo di nitrurazione, gli atomi di azoto si combinano con gli atomi di ferro nell'acciaio per formare composti come il nitruro di ferro, che hanno elevata durezza e resistenza all'usura. Allo stesso tempo, il trattamento di nitrurazione può anche formare uno strato denso di nitruro sulla superficie dell'acciaio. Questo strato di nitruro non solo migliora la resistenza alla corrosione dell'acciaio, ma previene anche efficacemente l'invasione di particelle di usura, prolungando così la durata operativa della barra di alesatura a codolo cilindrico.

Per l'acciaio legato 38CrMoAlA, il trattamento di nitrurazione può migliorarne ulteriormente la durezza superficiale e la resistenza all'usura. Poiché la fase dispersa in 38CrMoAlA ha già fornito all'acciaio un'elevata durezza della matrice, il trattamento di nitrurazione può aumentare ulteriormente il gradiente di durezza superficiale su questa base, formando una struttura multistrato "duro-morbido-duro". Questa struttura non solo migliora la resistenza all'usura della barra alesatrice a codolo cilindrico, ma riduce anche la generazione e l'espansione di cricche attraverso l'effetto tampone dello "strato morbido" quando viene colpita, migliorandone così la resistenza all'urto.

La carburazione è un processo di trattamento termico chimico che infiltra atomi di carbonio nella superficie metallica. A differenza della nitrurazione, lo scopo principale della cementazione è aumentare il contenuto di carbonio sulla superficie dell'acciaio, migliorandone così la resistenza e la durezza. Durante il processo di cementazione, l'acciaio viene posto in un mezzo di cementazione. Ad alta temperatura, gli atomi di carbonio si diffondono nella superficie dell'acciaio per formare uno strato ad alto contenuto di carbonio. Questo strato ad alto contenuto di carbonio può formare strutture in fase dura come la martensite durante il successivo processo di tempra, migliorando così la durezza e la resistenza all'usura dell'acciaio.

Per barre alesatrici a codolo dritto , la cementazione può non solo migliorare la durezza e la resistenza all'usura della loro superficie, ma anche attraverso ragionevoli processi di tempra e rinvenimento, l'acciaio può ottenere una buona combinazione di resistenza e tenacità. Questa combinazione consente alla barra di alesatura a codolo cilindrico di mantenere una resistenza sufficiente ed evitare fratture fragili durante la lavorazione a carico elevato e ad alta velocità.

La combinazione dell'acciaio legato 38CrMoAlA e della tecnologia di indurimento superficiale fornisce un'eccellente resistenza all'usura per le barre di alesatura a codolo cilindrico. Da un lato, la fase dispersa in 38CrMoAlA migliora la durezza della matrice dell’acciaio, fornendo una buona base per il trattamento di indurimento superficiale; D'altro canto, le tecnologie di indurimento superficiale come la nitrurazione e la cementazione migliorano ulteriormente la durezza e la resistenza all'usura della superficie della barra di alesatura a codolo cilindrico e ne prolungano la durata.

Nelle applicazioni pratiche, questo effetto sinergico consente alla barra di alesatura a codolo cilindrico di mantenere un'elevata precisione e stabilità di lavorazione durante la lavorazione a lungo termine. Allo stesso tempo, grazie al miglioramento della resistenza all'usura, la frequenza di sostituzione della barra di alesatura a codolo cilindrico è notevolmente ridotta, riducendo così i costi di produzione e i tempi di fermo.