Nel settore minerario, nella lavorazione dei minerali e nella produzione di cemento, i guasti delle apparecchiature dovuti all'usura abrasiva sono uno dei maggiori fattori che contribuiscono ai tempi di inattività e ai costi di manutenzione. Componenti come le giranti delle pompe per liquami e le camicie dei mulini sono costantemente esposti a liquami ad alta velocità contenenti particelle taglienti, rocce dure e liquidi corrosivi. In queste condizioni estreme, l’acciaio comune o la ghisa grigia semplicemente non possono sopravvivere. È qui che la ghisa ad alto contenuto di cromo, resistente all'usura, diventa il materiale preferito.
La ghisa ad alto contenuto di cromo è una lega di ferro bianco contenente tra l'11 e il 30% di cromo. L'elevato contenuto di cromo favorisce la formazione di carburi di cromo duri che sono molto più duri delle particelle di silice o quarzo tipicamente presenti nei fanghi industriali. Questi carburi sono dispersi in una matrice martensitica, creando una struttura composita che resiste sia ai graffi che all'abrasione ad alto stress. A seconda del design specifico della lega e del trattamento termico, le ghise ad alto contenuto di cromo possono raggiungere livelli di durezza superiori a 60 HRC pur mantenendo un'adeguata tenacità per resistere a impatti moderati.
Le giranti delle pompe per liquami sono il cuore di qualsiasi sistema di trasporto idraulico. Girano ad alta velocità spingendo miscele abrasive di acqua, sabbia, rocce e sostanze chimiche. Se la girante si erode in modo non uniforme, perde efficienza idraulica e deve essere sostituita. Le giranti in ghisa ad alto contenuto di cromo offrono un'eccellente resistenza all'erosione, mantenendo il loro profilo originale molto più a lungo rispetto alle alternative rivestite in gomma o in acciaio a bassa lega. Il materiale resiste inoltre alla corrosione galvanica durante la manipolazione di fanghi acidi o salini, prolungandone ulteriormente la durata.
I rivestimenti dei mulini proteggono il guscio in acciaio dei mulini a sfere e dei mulini SAG trasferendo energia alla carica di macinazione. Questi rivestimenti subiscono sia l'abrasione da scorrimento del materiale macinato che l'impatto di sfere o rocce d'acciaio. Le camicie in ghisa ad alto contenuto di cromo offrono un perfetto equilibrio tra durezza e tenacità se adeguatamente trattate termicamente. La loro durata all'usura spesso supera quella delle camicie in acciaio al manganese di un fattore due o tre, soprattutto nelle applicazioni di macinazione a secco. Inoltre, i rivestimenti ad alto contenuto di cromo possono essere progettati con barre di sollevamento e profili ondulati che ottimizzano l'efficienza della rettifica garantendo un'usura uniforme.
Quando si acquistano componenti in ghisa ad alto contenuto di cromo, gli acquirenti devono specificare la microstruttura e l'intervallo di durezza richiesti, nonché i test di impatto per le parti più grandi. Il trattamento termico deve essere attentamente controllato per evitare fessurazioni o ritenzione di austenite. Con una metallurgia adeguata, la ghisa ad alto contenuto di cromo offre un'eccezionale resistenza all'usura che riduce significativamente gli intervalli di manutenzione e abbassa i costi operativi totali per le pompe per liquami e i mulini di macinazione.
