No forjamento de cilindros hidráulicos, vários materiais são comumente usados, cada um oferecendo propriedades únicas que podem afetar o desempenho:
Frequentemente usado por sua resistência e preço acessível, o aço carbono é adequado para uma ampla gama de aplicações. Oferece boa resistência ao desgaste e durabilidade, tornando-o ideal para uso em serviços pesados. O aço-liga oferece propriedades aprimoradas, como maior resistência à tração, tenacidade e resistência à corrosão e ao desgaste. Isto o torna adequado para ambientes exigentes onde é necessário alto desempenho. Conhecido por sua resistência à corrosão, o aço inoxidável é utilizado em aplicações onde é comum a exposição a ambientes agressivos ou substâncias corrosivas. Oferece durabilidade e longevidade, embora com custo superior ao aço carbono. O aço cromolítico oferece excelente relação resistência-peso e resistência à fadiga, tornando-o adequado para aplicações onde a redução de peso e a durabilidade são críticas, como nas indústrias aeroespacial ou de corrida. Embora menos comum que o aço, o alumínio é usado em certas aplicações de cilindros hidráulicos onde a redução de peso é uma prioridade. Oferece boa resistência à corrosão e condutividade térmica, mas pode não ser tão forte quanto o aço.
A seleção do material afeta o desempenho do cilindro hidráulico de diversas maneiras:
Resistência e durabilidade: Os cilindros hidráulicos estão sujeitos a esforços mecânicos significativos, incluindo altas pressões e cargas pesadas durante a operação. A resistência do material influencia diretamente a capacidade do cilindro de suportar essas forças sem deformação ou falha. Por exemplo, o aço carbono oferece propriedades mecânicas robustas, tornando-o adequado para aplicações que exigem alta resistência à tração e resistência a cargas de impacto. Os aços-liga, por outro lado, proporcionam propriedades mecânicas aprimoradas, como maior dureza e tenacidade, que são vantajosas em ambientes exigentes onde a durabilidade é fundamental.
Resistência à corrosão: Os cilindros hidráulicos geralmente operam em diversos ambientes onde são expostos à umidade, produtos químicos e outras substâncias corrosivas. Materiais com excelente resistência à corrosão, como aço inoxidável ou ligas resistentes à corrosão, são escolhidos para mitigar o risco de degradação e falha prematura devido à corrosão. O aço inoxidável, por exemplo, contém cromo, que forma uma camada protetora de óxido na superfície, evitando ferrugem e corrosão. Da mesma forma, ligas resistentes à corrosão, como os aços inoxidáveis Duplex ou Super Duplex, oferecem resistência superior à corrosão por pite, à corrosão em frestas e à corrosão sob tensão induzida por cloreto, tornando-os ideais para aplicações marítimas ou offshore.
Resistência ao desgaste: Em aplicações onde os cilindros hidráulicos são expostos a materiais abrasivos ou forças de atrito repetitivas, a resistência ao desgaste torna-se uma consideração crítica. Materiais com boas propriedades de resistência ao desgaste, como ligas de aço endurecido ou tratamentos de superfície como cromagem dura, são empregados para minimizar danos à superfície e prolongar a vida útil dos componentes. Ligas de aço endurecidas, incluindo aços cromo-molibdênio (cromolibdênio), são tratadas termicamente para atingir alta dureza superficial, aumentando sua resistência à abrasão e ao desgaste. Tratamentos de superfície como cromagem dura criam uma camada superficial durável e resistente ao desgaste que protege o material subjacente do desgaste abrasivo.
Peso: Em certas aplicações onde a redução de peso é crítica, como equipamentos aeroespaciais, automotivos ou móveis, a densidade do material influencia diretamente o peso total dos conjuntos de cilindros hidráulicos. Materiais leves como alumínio ou titânio oferecem economia significativa de peso em comparação com ligas de aço convencionais, sem comprometer o desempenho mecânico. As ligas de alumínio, conhecidas por sua baixa densidade e alta relação resistência/peso, são comumente usadas em aplicações aeroespaciais e automotivas para reduzir o peso do veículo e melhorar a eficiência de combustível. Da mesma forma, as ligas de titânio oferecem resistência excepcional e resistência à corrosão com uma fração do peso do aço, tornando-as adequadas para aplicações sensíveis ao peso, onde o desempenho e a durabilidade são fundamentais.
