Effects of hard chrome and MoN-coated stainless steel on wear behaviour and tool life model under two-body abrasion wear testing

Efectos del cromo duro y del acero inoxidable recubierto de MoN sobre el comportamiento de desgaste y el modelo de vida útil de la herramienta en ensayos de desgaste por abrasión de dos cuerpos

Los objetivos de este estudio eran investigar el efecto de los recubrimientos galvánicos de cromo duro (HC) y de acero inoxidable AISI 316 con recubrimiento de MoN sobre la pérdida de peso en ensayos de desgaste por abrasión de dos cuerpos y predecir la vida útil de la herramienta de ambos materiales utilizados como componente de una máquina de tejer redes de pesca, concretamente el anzuelo. Se utilizaron ambos materiales para llevar a cabo los experimentos de desgaste bajo comportamiento de abrasión de dos cuerpos. Estas probetas se sometieron a pruebas de desgaste con el aparato de pruebas de desgaste interno basado en la norma ASTM: G133-05. La ecuación de Taylor se utilizó para formular el modelo de vida de la herramienta, mientras que la simulación Monte Carlo se utilizó para predecir la vida de la herramienta de la pieza de la máquina. Los resultados mostraron que el MoN-HC presentaba una mayor resistencia al desgaste que el HC.

INTRODUCCIÓN

El proceso de abrasión de dos cuerpos es un daño que se produce en dos superficies en contacto con partículas duras durante el deslizamiento relativo [1]. Se observa cuando una materia entra en contacto con material abrasivo [2]. El desgaste abrasivo de dos cuerpos es un tipo de desgaste que se encuentra con frecuencia en procesos de fabricación como el taladrado, el torneado, las operaciones de fresado y otras industrias.

Las aplicaciones de piezas de máquinas recubiertas aumentan la eficacia y la calidad de las piezas. Sovilj et al. examinaron el efecto entre el material base y el recubrimiento duro de TiN [3], mientras que Bidulsky et al. estudiaron el desgaste por deslizamiento entre superficies sinterizadas y recubiertas con PVD en acero al cromo [4].

Los nitruros metálicos de deposición se estudiaron popularmente para recubrimientos resistentes al desgaste porque este método de recubrimiento aumentaba las propiedades de resistencia al desgaste, por ejemplo, alta dureza, baja compresibilidad y buena estabilidad térmica/química [5]. Las propiedades del MoN suelen ser importantes para la resistencia al desgaste, la resistencia a las grietas y la resistencia a la corrosión [6-8]. Srisattayakul et al. estudiaron los tres factores del recubrimiento que afectan al módulo elástico y a la pérdida de peso del recubrimiento de MoN en un componente de una máquina de tejer redes de pesca, concretamente el anzuelo, para mejorar la calidad del mismo [9, 10]. El componente de la máquina, que normalmente es de acero inoxidable, es muy importante para producir la red de pesca. Si el componente no es de buena calidad, como se muestra en la Figura 1, provoca daños en la red de pesca. El fabricante de redes de pesca necesita sustituir el anzuelo nuevo antes de que el componente se desgaste. De ahí que deba estudiarse el modelo de predicción de la vida útil del componente de la máquina de tejer redes de pesca.