Rivestimento duroè un processo di ingegneria delle superfici metalliche in cui uno strato di lega resistente all'usura viene depositato su un substrato metallico mediante saldatura, rivestimento o spruzzatura termica.
L'obiettivo è migliorare significativamente la resistenza all'usura, alla corrosione, la resistenza agli urti e le prestazioni ad alta temperatura dei componenti critici.
A differenza del trattamento termico tradizionale, che modifica il materiale in massa, il riporto duro ne migliora solo la superficie. Il risultato è un componente che mantiene un nucleo tenace e duttile, raggiungendo al contempo una durezza superficiale di 45-70 HRC.
Questa tecnologia è ampiamente utilizzata nei settori minerario, edile, energetico, petrolchimico e manifatturiero pesante.
Il principio del rivestimento duro
Il principio fondamentale del rivestimento duro è semplice ma efficace:
Applicando energia termica (tramite arco, plasma o laser) per fondere metalli d'apporto o polveri di lega, si forma sul substrato uno strato superficiale ad alte prestazioni legato metallurgicamente.
Questa “pelle dura” resiste efficacemente a diverse forme di usura:
•Usura abrasiva: attrito e taglio causati da particelle di sabbia, minerali o polvere;
•Usura da impatto: colpi ad alta energia da denti di escavatori o martelli frantoi;
•Usura corrosiva: esposizione ad acidi, alcali o altri ambienti chimici;
•Usura ad alta temperatura: ossidazione e degradazione nelle turbine o nei forni.
Lo strato depositato contiene in genere carburi duri (Cr₇C₃, WC, TiC) ed elementi di rinforzo quali Cr, Ni, Mo e Co, creando una microstruttura densa e resistente all'usura.
Processi comuni di riporto duro
1. Saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW)
- Caratteristiche: attrezzatura semplice, flessibile, adatta alla riparazione sul campo;
- Materiali di riempimento: elettrodi in lega ad alto tenore di carbonio e cromo.
2. Saldatura ad arco animato (FCAW)
- Caratteristiche: semi- o completamente automatizzato, elevata velocità di deposizione, efficiente per grandi aree;
- Vantaggi: buona adesione, bassa diluizione, qualità costante.
3. Saldatura ad arco di metalli a gas (GMAW/MIG/MAG)
- Caratteristiche: arco stabile, pochi schizzi, aspetto liscio delle perle;
- Applicazioni: componenti di precisione, stampi, rinforzi strutturali.
4.Saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG)
- Caratteristiche: controllo preciso, apporto di calore minimo, piccola distorsione;
- Applicazioni: sedi valvole, bordi di stampi, apparecchiature mediche.
5.Saldatura ad arco trasferito al plasma (PTA)
- Caratteristiche: diluizione <5%, rivestimento denso, adatto alla deposizione multistrato;
- Applicazioni: apparecchiature energetiche, valvole ad alte prestazioni, viti per pompe.
- Caratteristiche: energia concentrata, deformazione minima, elevata automazione;
- Vantaggi: eccellente qualità della superficie e forza di adesione.
Classificazione dei materiali di rivestimento duro
I materiali di consumo per saldatura utilizzati nel riporto duro possono essere classificati in base al substrato e all'applicazione:
•Leghe a base di ferro: basso costo, elevata resistenza agli urti, adatte per parti soggette ad usura generale.
•Leghe a base di nichel: resistenti alla corrosione, alle alte temperature, comunemente utilizzate nei settori chimico ed energetico.
•Leghe a base di cobalto (ad esempio stellite): mantengono la durezza ad alte temperature, utilizzate per valvole e pale di turbine.
•Materiali rinforzati con carburo (WC, Cr₃C₂, TiC): resistenza all'usura estremamente elevata, utilizzati nelle attrezzature per l'industria mineraria e la miscelazione.
Vantaggi della tecnologia di riporto duro
- Durata di vita prolungata: durata della superficie migliorata di 3–10 volte;
- Costi di manutenzione ridotti: i pezzi possono essere ricostruiti anziché sostituiti;
- Minori tempi di fermo macchina: intervalli di manutenzione più lunghi e maggiore affidabilità;
- Prestazioni migliorate dell'attrezzatura: maggiore stabilità in condizioni difficili;
- Ecologico ed efficiente in termini di risorse: supporta la rigenerazione e la riduzione degli sprechi
Applicazioni tipiche del riporto duro
- Estrazione mineraria e metallurgia: martelli frantoi, vagli, trasportatori a coclea;
- Edilizia e movimento terra: lame per bulldozer, denti per escavatori, pale miscelatrici;
- Energia e chimica: valvole ad alta temperatura, corpi pompa, giranti;
- Attrezzature agricole: vomeri, lame per coltivatori, coclee per cereali;
- Stampi e produzione: matrici, utensili di formatura, bordi antiusura.
Dati di settore: l'applicazione del rivestimento duro può prolungare la durata media dei componenti di oltre il 400%, offrendo notevoli vantaggi economici.
La tecnologia di riporto duro, con la sua eccellente economicità e affidabilità, è diventata un importante strumento per prolungare la durata di vita, riparare e migliorare le prestazioni nell'industria manifatturiera. Attraverso la selezione scientifica del processo di riporto duro, dei materiali e del controllo dei parametri, le aziende possono migliorare notevolmente la stabilità delle attrezzature, ridurre i costi di produzione e ottenere un vantaggio competitivo sostenibile.
Shanghai Duomu Industrial Co., Ltd. è specializzata in“soluzioni di ingegneria delle superfici e di “rivestimento duro”, per l'industria mineraria, energetica e di produzione di macchinari per fornire servizi completi di riparazione resistenti all'usura.
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Data di pubblicazione: 31-10-2025