En el campo de las piezas de desgaste de trituradoras, el acero con alto contenido de manganeso y el hierro fundido con alto contenido de cromo son los dos materiales centrales más utilizados. Existen diferencias significativas entre ellos en términos de características de desempeño, condiciones de trabajo aplicables y estructura de costos. La selección correcta entre estos dos materiales afecta directamente la eficiencia operativa y los costos de producción de los equipos de trituración.
El acero con alto contenido de manganeso, con el ZGMn13 como su representante típico, se caracteriza sobre todo por su capacidad única de endurecimiento por trabajo. En su estado-fundido, el acero con alto contenido de manganeso tiene una dureza inicial de solo alrededor de HB200 a HB250, pero posee una tenacidad excepcional, lo que le permite soportar enormes cargas de impacto sin fracturarse. Cuando las placas de mandíbula de las trituradoras de mandíbulas o los revestimientos cóncavos y de manto de las trituradoras de cono entran en impacto violento con materiales duros, la superficie del acero con alto contenido de manganeso sufre rápidamente una transformación martensítica inducida por deformación-, con una dureza que aumenta rápidamente por encima de HB450 a HB550, logrando realmente el efecto de volverse más duro con el impacto. Esta característica hace que el acero con alto contenido de manganeso sea el material preferido para procesar rocas duras como granito y basalto, particularmente adecuado para aplicaciones de trituración gruesa y media con suficiente energía de impacto. Sin embargo, la limitación del acero con alto contenido de manganeso también es bastante evidente: cuando la energía de impacto es insuficiente, su mecanismo de endurecimiento por trabajo no puede activarse por completo, lo que da como resultado una resistencia al desgaste que en realidad es inferior a la del acero de aleación común.
El hierro fundido con alto contenido de cromo, representado por grados como Cr15, Cr20 y Cr26, presenta una microestructura que contiene un gran volumen de carburos de tipo M7C3-, que tienen una dureza tan alta como HV1200 a 1600, superando con creces el nivel de dureza superficial endurecida del acero con alto contenido de manganeso. Mediante un tratamiento de enfriamiento y revenido, la dureza general del hierro fundido con alto contenido de cromo puede alcanzar HRC58 a 65, lo que le otorga una resistencia excepcionalmente sobresaliente al desgaste abrasivo. Por lo tanto, el hierro fundido con alto contenido de cromo se usa ampliamente en componentes como barras de impacto de trituradoras de impacto, martillos trituradoras de martillos y piezas de desgaste de máquinas fabricadoras de arena. Sin embargo, la tenacidad del hierro fundido con alto contenido de cromo es muy inferior a la del acero con alto contenido de manganeso y es sensible a las cargas de impacto, lo que presenta un riesgo de agrietamiento al triturar materiales grandes o cuando se mezclan piezas de hierro. Por lo general, es adecuado para aplicaciones con impacto bajo a medio pero alta abrasión.
Desde una perspectiva de comparación de rendimiento, las ventajas sobresalientes del acero con alto contenido de manganeso radican en su alta tenacidad y excelente capacidad de endurecimiento por trabajo, mientras que sus desventajas son su baja dureza inicial y su excesiva dependencia del impacto. Los puntos fuertes del hierro fundido con alto contenido de cromo son su dureza extremadamente alta y su excelente vida útil, mientras que sus puntos débiles son su tenacidad insuficiente y su resistencia limitada al impacto. En la selección práctica de materiales, se requiere un juicio integral basado en el tipo de trituradora, tamaño de alimentación, dureza del material y nivel de energía de impacto. Para las trituradoras de mandíbulas y de cono, que dependen principalmente de la trituración por compresión e implican un fuerte impacto, el acero con alto contenido de manganeso suele ser la opción más confiable. Para las trituradoras de impacto y las trituradoras de impacto de eje vertical, que dependen principalmente de la trituración por impacto y tienen requisitos extremadamente altos de resistencia al desgaste, el hierro fundido con alto contenido de cromo demuestra mejor sus ventajas de rendimiento. En los últimos años, el surgimiento de la tecnología de fundición de compuestos bimetálicos ha intentado combinar las fortalezas de ambos materiales, utilizando acero con alto contenido de manganeso en áreas de alto-impacto y hierro fundido con alto contenido de cromo en áreas de alto-desgaste, buscando un mejor equilibrio entre dureza y tenacidad.
