Evaluación del desgaste adhesivo de recubrimientos metálicos duros depositados por procesos de soldadura, con un tribómetro de cilindros cruzados

Evaluation of the adhesive wear of hard metallic coatings deposited by welding processes, with a crossed cylinder tribometer

Cuando dos materiales están en contacto bajo condiciones dinámicas, el desgaste es influenciado por las propiedades físicas y las fuerzas de interacción. Estas fuerzas son difícilmente controlables; sin embargo, las propiedades físicas pueden mejorarse seleccionando adecuadamente el material para lograr un buen funcionamiento y durabilidad del sistema. Esta investigación presenta la evaluación del desgaste adhesivo de cuatro recubrimientos metálicos duros depositados por procesos de soldadura: dos aceros de baja aleación de Cr y Cr-V-Mo; y dos fundiciones blancas de Cr-Mo-V y Cr–Mo–Nb-V-W. Los ensayos se realizaron en un tribómetro de cilindros cruzados. Se determinó el perfil de desgaste y los coeficientes de fricción de cada material. Se obtuvo un coeficiente de variación máximo del 10%, indicando una buena correlación de los datos. Los coeficientes de fricción calculados se consideran acertados y los perfiles presentan las tres etapas propias del proceso de desgaste adhesivo.

INTRODUCCIÓN

En la industria existen equipos que cumplen funciones específicas, donde se requiere que una o más piezas, de las que los componen, sean sometidas a condiciones extremas de temperatura, presión, fricción y medios agresivos entre otros. Cuando dos o más elementos son puestos en contacto directo para interactuar bajo condiciones dinámicas, forman un tribosistema influenciado por las propiedades físicas de ambos y las fuerzas con las que interactúan. El sistema tribológico incluye los triboelementos y los medios mecánicos, químicos y térmicos. La Figura 1 representa el tribosistema típico.

Interacción entre superficies

En los procesos tribológicos es esencial considerar no sólo la interacción entre sólidos, sino también la de éstos con el medio ambiente, lo cual puede variar totalmente las propiedades de las superficies. Los dos principales procesos (desgaste y fricción) que tienen lugar en la superficie de fricción ocurren bajo grandes presiones locales. Estas presiones son suficientemente grandes aún cuando la carga total en el par deslizante sea pequeña, ya que el área total de los puntos de contacto es muy pequeña; esto produce la formación de puntos de contacto que surgen de la penetración mutua de las asperezas y la formación de pequeñas soldaduras. Como la rugosidad superficial presenta diferentes niveles, al elevarse la carga, las asperezas entran en contacto sucesivo; incrementando el área real de contacto debido al aumento del número de puntos de unión.