(1) Série de aços austeníticos com alto teor de manganês

O aço comum com alto teor de manganês utilizado em revestimentos de moinhos, devido à baixa força de impacto, atinge uma dureza superficial de apenas cerca de HB 350, com uma profundidade da camada endurecida inferior a 0,2 mm. Como resultado, ele é suscetível ao desgaste por arranhão e corte causado pelo material. Ao mesmo tempo, devido ao seu baixo limite de escoamento, ele está sujeito a deformação plástica, deformação por abaulamento e, às vezes, até mesmo ao arrancamento dos parafusos do revestimento. Quando utilizado em diafragmas intermediários e placas de grelha, a deformação plástica do aço com alto teor de manganês frequentemente causa o bloqueio ou o estreitamento das ranhuras da grelha, afetando a produção.

No entanto, devido à sua boa tenacidade e segurança operacional, ele ainda é utilizado. Para manter sua alta tenacidade e, ao mesmo tempo, melhorar seu limite de escoamento, dureza inicial e taxa de endurecimento por deformação, foram desenvolvidos vários aços modificados com alto teor de manganês. Para componentes como diafragmas e grades em usinas de grande e médio porte, a indústria deve adotar aços de alto teor de manganês ligados de ultra-alta resistência, que sejam confiáveis e ofereçam vida útil significativamente prolongada. Algumas usinas de pequeno e médio porte utilizam aço de médio teor de manganês, aço de alto teor de manganês ou até mesmo o chamado aço de alto teor de manganês “as-cast” (em bruto) e temperado em água, com resultados notáveis, mas a qualidade do produto deve ser garantida.

(2) Aço multialigado de médio teor de carbono

O aço multialigado de carbono médio é caracterizado por um teor de carbono na faixa do carbono médio, ligado com 4%–6% de cromo, 0,4%–0,8% de molibdênio e elementos de microligação, tais como V, Ti e Re. Após o tratamento térmico de têmpera ao ar e revenimento, a microestrutura consiste em martensita revenida com carbonetos dispersos, atingindo uma dureza de HRC 48–56, tenacidade ao impacto de 15–25 J/cm² e resistência à tração ≥ 10 MPa. Tem sido utilizado em revestimentos escalonados comuns, revestimentos espirais angulares, revestimentos ranhurados e revestimentos hiperboloidais com ranhuras anulares para economia de energia em dezenas de moinhos de grande, médio e pequeno porte, todos alcançando uma vida útil de 1 a 2 vezes maior do que a dos revestimentos de aço com alto teor de manganês, com bons resultados.

Nos últimos anos, diversos revestimentos de aço-liga têm passado por um desenvolvimento considerável. Os aços de baixa liga e baixo teor de carbono, após tratamento térmico com têmpera em água ou óleo, podem atingir uma dureza de cerca de HRC 50; no entanto, como o teor de cromo é de aproximadamente 2%, há poucos carbonetos presentes na microestrutura, o que limita a melhoria da resistência ao desgaste. O controle inadequado do têmpera em água também pode levar à formação de trincas. Aços de alto carbono, de média e alta liga, podem atingir uma dureza acima de HRC 50 apenas com têmpera ao ar, mas sua tenacidade é relativamente baixa, o que limita sua gama de aplicações. Portanto, o desenvolvimento de aços de carbono médio e de liga média é uma direção a ser seguida para os materiais de revestimento de moinhos.

(3) Ferro fundido com alto teor de cromo (aço) e ferro fundido com teor médio de cromo (aço)

Na década de 1960, países estrangeiros começaram a utilizar ferro fundido (aço) com alto teor de cromo, que apresentava excelente resistência ao desgaste, para a fabricação de revestimentos de moinhos. Como a estrutura do revestimento consistia em pequenos blocos quadrados com um único orifício para parafuso, o rachamento não era um problema significativo. Na década de 1970, instituições como a Universidade de Xi’an Jiaotong e o Instituto de Pesquisa de Fundição de Shenyang introduziram na China materiais com alto teor de cromo para a fabricação de revestimentos de moinhos. No entanto, como os revestimentos nacionais para moinhos de φ1,83–3,5 m eram, em sua maioria, longas tiras com dois orifícios para parafusos e grandes diferenças de espessura, isso restringiu seu uso. Ao longo dos anos, unidades de pesquisa têm explorado ativamente maneiras de melhorar a tenacidade, ajustando a composição e o tratamento térmico e minimizando o teor de austenita retida na microestrutura. Sua aplicação em moinhos de tamanho médio, com diâmetro de φ2,2–3,0 m, tem sido relativamente bem-sucedida. No entanto, o alto teor de cromo, molibdênio e outros elementos, juntamente com os elevados custos de produção e comercialização, tem limitado sua fabricação e uso. Nos últimos anos, o ferro fundido de médio teor de cromo também foi desenvolvido para determinadas aplicações. Quando o ferro fundido de alto teor de cromo (aço) é utilizado em moinhos de mineração e em moinhos de matéria-prima de processo úmido na indústria de cimento, sua resistência ao desgaste deixa de ser excepcional devido ao efeito corrosivo do meio de moagem.