Piastre antiusura sinonimo d’affidabilità

Dalla rivista:
RMO – Rivista di Meccanica Oggi

Pubblicato il 31 ottobre 2001

Con le piastre antiusura con riporto saldato o fuso, Salteco, distributore italiano del Gruppo Castolin, fornisce una risposta efficace alla richiesta d’affidabilità e durata in servizio di parti soggette a usura.

La crescente competitività dei mercati spinge le aziende verso la ricerca di soluzioni costruttive e manutentive che abbinino versatilità ad affidabilità e durata in esercizio, permettendo di ottimizzare i costi di produzione e riducendo i tempi di intervento e di fermata degli impianti.

Il costo sempre più elevato della manodopera ha portato la maggior parte delle aziende a ridurre drasticamente gli organici destinati alla manutenzione e, di pari passo, il numero di saldatori qualificati.

La scarsità di queste figure professionali e la crescente rigorosità delle norme di sicurezza in materia di fumi di saldatura, rendono sempre più difficile giustificarne un impiego a tempo pieno per effettuare riporti e placcature, fino a qualche anno fa molto praticati, specie nell’industria pesante.

La risposta del Gruppo Castolin a queste problematiche si articola su una gamma completa di piastre resistenti ad abrasione ed erosione, ricaricate mediante saldatura o fusione di polveri atomizzate.

Questo tipo di prodotti, formati da una lamiera di base rivestita da uno strato di materiale nobile, si presta sia al rivestimento di grosse superfici, sia alla costruzione di manufatti, anche di geometria complessa.

La diluizione

Con diluizione s’indica l’inevitabile miscelazione fra materiale di base e d’apporto che avviene nei processi di saldatura all’arco elettrico.

E’ calcolata con la formula:

S1
D = ———— x 100
S2

dove:S1 = superficie della sezione del materiale base interessata dalla saldatura.

S2 = superficie della sezione dell’intero cordone di saldatura.

Nelle placcature e nei riporti antiusura la diluizione è considerata un fenomeno negativo poiché può modificare, anche di molto, in funzione dell’analisi del materiale di base, le caratteristiche chimiche e le proprietà meccaniche del riporto.

Saldando materiali antiusura si adottano quindi accorgimenti particolari al fine di minimizzare questo fenomeno.

Non sempre durezza è sinonimo di resistenza ad abrasione ed erosione: un materiale ad elevato tenore di carbonio, come un C40, può raggiungere durezze notevoli in seguito a tempra, ma la sua resistenza ad abrasione risulterà comunque modesta.

Le durezze dichiarate per materiali da riporto contenenti fasi dure sono da intendersi come durezze medie, poiché, in una matrice più o meno tenace, sono “annegati” composti chimici del carbonio in combinazione con altri elementi, quali ad esempio, tungsteno, vanadio, boro, cromo, niobio o titanio.

La durezza di questi composti può raggiungere valori estremamente elevati, superando anche i 2500 vickers.

Sono proprio i carburi a fornire ai materiali da riporto resistenza ad abrasione ed erosione.

Piastre a riporto saldato

Sono piastre composite, costituite da una lastra di acciaio sulla quale si deposita uno strato di materiale antiusura mediante il procedimento di saldatura all’arco elettrico.

Attraverso l’impiego di impianti robotizzati con controllo “intelligente” del ciclo di raffreddamento e di fili animati, elettrodi continui costituiti da un involucro metallico esterno riempito di polveri di ferroleghe, si producono piastre con diluizione bassa, compresa fra il 25 e il 30%, e costante ed elevata durezza superficiale.

Poiché il raffreddamento favorisce anche la formazione di cricche nel materiale d’apporto, le deformazioni e le tensioni residue nel materiale base sono molto ridotte.

Con la costante ricerca sui materiali d’apporto si sono raggiunte formulazioni ottimali dei fili animati impiegati, allo scopo di compensare gli effetti negativi della diluizione.

Il risultato è un deposito che, per quantità, dimensione, orientamento e uniforme distribuzione delle fasi dure, garantisce una superiore resistenza all’usura.

Nella gamma di piastre saldate, oltre alla più comune con riporto ai carburi di cromo, spicca un prodotto ad elevata durezza media
(62÷65 HRc) con riporto ad alto tenore di carbonio, cromo e carburi complessi, sia primari sia secondari: carburi di cromo M7C3, carburi di niobio, carboboruri.

Mentre la prima ha una percentuale di carburi del 40%, la seconda supera il 50%, con evidenti riflessi sulla resistenza ad abrasione ed erosione.

Sono disponibili nel formato 1500 x 3000 mm, di cui 1220 x 2740 effettivamente ricaricati, con vari spessori per il riporto e il materiale base.

Oltre alle piastre interamente rivestite, Castolin propone lamiere con riporto a strisce o a losanghe, che ricalcano le geometrie più comuni impiegate per riporti nel settore delle macchine movimento terra.

Anche in questo campo i riporti antiusura, una volta largamente impiegati, sono andati via via scomparendo per l’alto costo della manodopera, poiché spesso risulta più conveniente ricostruire benne o altre componenti soggette ad usura impiegando acciai ad alto limite elastico.

Due prodotti in particolare sono risultati vincenti: le strisce TP 100 e le piastre Bavarian Cut con riporto a losanghe.