A dureza é uma medida da resistência de um material à deformação, particularmente por abrasão ou indentação. Eixos forjados em liga de aço com valores de dureza mais altos são geralmente mais resistentes ao desgaste e danos superficiais porque o material é menos sujeito a arranhões, arranhões ou perda de material durante a operação. Por exemplo, em aplicações como bombas industriais, sistemas de transmissão e equipamentos de mineração, os eixos sofrem atrito constante e interação com outras peças. Um nível de dureza mais alto na liga de aço reduz a taxa de perda de material na superfície do eixo, o que contribui diretamente para manter o desempenho do eixo durante longos períodos de uso. Esta maior resistência ao desgaste é particularmente importante em ambientes de alta carga e alto atrito, onde os componentes estão sujeitos a contato contínuo com outras superfícies ou materiais que podem causar abrasão. Por exemplo, em eixos de engrenagens e eixos de acionamento, onde as forças de atrito são significativas, o aço endurecido ajuda a minimizar o desgaste, evitando falhas prematuras e mantendo a integridade do eixo durante toda a sua vida útil.
A dureza da liga de aço também contribui para a sua resistência à fadiga ou para a sua capacidade de suportar repetidos ciclos de carga e descarga sem falhas. Em muitas aplicações industriais, os eixos estão sujeitos a forças dinâmicas que causam tensões cíclicas, como em componentes de transmissão automotiva ou máquinas pesadas. Aços-liga mais duros são mais resistentes à formação de microfissuras sob tensões cíclicas porque mantêm a integridade de sua superfície ao longo do tempo, evitando o início e a propagação de trincas por fadiga. Como resultado, eixos com níveis de dureza mais elevados apresentam melhor resistência à falha sob cargas mecânicas flutuantes, levando a uma vida útil prolongada. Por exemplo, em virabrequins ou eixos usados em motores automotivos, onde as peças passam constantemente por movimentos repetitivos de suporte de carga, a dureza garante que o eixo permaneça durável, resistindo às forças de tração e compressão ao longo de milhões de ciclos.
Quando um eixo é exposto a cargas excessivas, materiais mais macios podem sofrer deformação plástica, onde o material muda de forma permanentemente. Um nível de dureza mais alto torna o aço-liga mais resistente a tais deformações. Em aplicações como máquinas de construção ou equipamentos de petróleo e gás, onde os eixos podem ser submetidos a alto impacto ou torque, o aço-liga endurecido ajuda a manter a estabilidade dimensional e evita que o eixo se deforme ou dobre sob forte tensão. Essa resistência à deformação garante que o eixo mantenha sua integridade estrutural, reduzindo a probabilidade de falha e prolongando sua vida operacional.
Em aplicações de precisão, como equipamentos de metalurgia ou componentes aeroespaciais, a capacidade de manter dimensões e tolerâncias consistentes é essencial. Eixos forjados mais duros resistem às mudanças dimensionais graduais que ocorrem devido ao desgaste e à deformação. Isto é especialmente crítico em máquinas rotativas, onde o desalinhamento ou empenamento pode levar a um mau desempenho, aumento da vibração e custos de manutenção mais elevados. Ao manterem sua forma e precisão ao longo do tempo, os eixos mais duros contribuem para uma operação mais confiável e precisa do maquinário, reduzindo assim o tempo de inatividade e a necessidade de substituições frequentes.
Embora a dureza melhore principalmente a resistência ao desgaste e à fadiga, ela também pode ter efeitos indiretos na resistência à corrosão. Em muitos casos, materiais mais duros tendem a ser mais resistentes à corrosão abrasiva porque é menos provável que a superfície se desgaste e exponha o material fresco a agentes corrosivos. No entanto, é importante notar que a dureza por si só não afeta diretamente a resistência à corrosão do aço-liga – outros fatores, como elementos de liga (por exemplo, cromo, níquel) e tratamentos de superfície (por exemplo, revestimentos) também desempenham um papel. Dito isto, uma superfície mais dura pode suportar melhor o desgaste físico causado por ambientes corrosivos, particularmente em aplicações onde estão presentes materiais abrasivos ou produtos químicos agressivos, como em equipamentos de processamento químico ou aplicações marítimas.
