Tribocorrosion wear of austenitic and martensitic steels

Desgaste por tribocorrosión de aceros austeníticos y martensíticos

Este trabajo explora el impacto del desgaste por tribocorrosión causado por un medio ácido agresivo. Se realizaron ensayos con muestras de acero inoxidable AISI 316L, 304L y 440C. Los aceros austeníticos se ensayaron en su estado nitrurado y los martensíticos en estado templado y revenido y luego endurecido por inducción. Se realizaron ensayos electroquímicos de resistencia a la corrosión y análisis de la microestructura y la dureza en la sección transversal en muestras de los aceros seleccionados. Para comprobar la posibilidad de aplicar la modificación de la superficie de los materiales seleccionados en condiciones de uso, se realizaron pruebas con muestras/piezas en una prensa helicoidal para el prensado final.

INTRODUCCIÓN

La tribocorrosión se describe como un proceso que conduce a la degradación de los materiales metálicos como resultado del contacto mecánico (deslizamiento, fricción, choque...) combinado con un efecto corrosivo [1, 2]. Los aceros al carbono son susceptibles a la corrosión, y en los aceros inoxidables como problema puede aparecer una dureza insuficientemente elevada, lo que se traduce en un aumento del desgaste.

Aceros inoxidables martensíticos se utilizan en la fabricación de piezas de excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión moderada, por lo que pueden ser utilizados para el funcionamiento a altas y bajas temperaturas [3 - 5].

Los aceros inoxidables austeníticos se utilizan ampliamente debido a su excelente resistencia a la corrosión. La resistencia al desgaste y la dureza superficial de los aceros inoxidables austeníticos aumentan significativamente en el proceso de nitruración, dependiendo de la duración [6]. En este estudio, se realizaron ensayos para comparar los aceros inoxidables austeníticos y martensíticos expuestos al desgaste por tribocorrosión.

PARTE EXPERIMENTAL

Durante la parte experimental se realizaron ensayos sobre muestras de aceros inoxidables: austeníticos AISI 304L y AISI 316L, martensíticos AISI 440C (ASTM A240) [7], y como control para comparación se seleccionó un acero "ordinario" 42CrMo4, en estado templado y revenido (EN-10083) [8]. La composición química del material seleccionado para la fabricación de las muestras de ensayo figura en la Tabla 1.

Las superficies de contacto de los aceros austeníticos AISI 304L y AISI 316L se modificaron mediante un proceso Tenifer de nitruración, y el acero martensítico AISI 440C se endureció por inducción.