DESGASTE MECÁNICO UTILIZANDO LA TEORÍA DE DISLOCACIONES

DESGASTE MECÁNICO UTILIZANDO LA TEORÍA DE DISLOCACIONES
Luis Velásquez*
*

Doctorado en Ciencia de los Materiales. IIBCA-UDO, Núcleo de Sucre,
Universidad de Oriente, Sucre, Venezuela.
*

e-mail: lvelasquez1762@gmail.com

Desgaste por deslizamiento (fatiga)
Esquema de la formación de grietas superficiales y sub-superficiales

RESUMEN
En el presente trabajo se utilizó la teoría dedislocaciones para explicar el desgaste mecánico delaminar entre
superficies en contacto. Se describe el mecanismo de formación de grietas como mecanismo fundamental
para el desprendimiento de laminillas microscópicas durante el desgaste, basándose en la teoría de
exfoliación (delaminación) de Suh.
Palabras Claves: Dislocaciones, Desgaste Mecánico, Formación de Grietas.

MECHANICAL WEAR USINGTHETHEORY OF DISLOCATIONS
ABSTRACT
In this paper we used the theory of dislocations to explain the mechanical wear between contacting
surfaces delaminate. We describe the mechanism of formation of cracks as a fundamental mechanism for
the evolution of microscopic slides for wear, on the theory of exfoliation (delamination) of Suh.
.
Keywords: Dislocations, mechanical wear, cracking.

1.INTRODUCCIÓN

El fenómeno del desgaste al igual que la corrosión y la fatiga, es una de las formas más importantes
de degradación de piezas, elementos mecánicos y equipos industriales. El desgaste puede ser
definido como el daño superficial sufrido por los materiales después de determinadas condiciones
de trabajo a los que son sometidos. Se manifiesta por lo general en las superficies delos materiales,
llegando a afectar la subsuperficie. El resultado es la pérdida de material y la subsiguiente
disminución de las dimensiones y por tanto la pérdida de tolerancias. Los mecanismos de daño en
los materiales se deben principalmente a deformación plástica, formación y propagación de grietas,
corrosión y/o desgaste [1]. De acuerdo con la teoría de Suh [2], el desplazamiento delaminillas
microscópicas durante el desgaste puede explicarse por una serie de etapas que inician con el surgimiento de
dislocaciones subsuperficiales y finalizan con la delaminación de material. Poca información se encuentra en
la literatura que explique el desgaste en materiales mediante la teoría de dislocaciones, entonces para cumplir
con el problema planteado en el curso de ComportamientoMecánico de Materiales en el programa doctoral
en Ciencia de los Materiales en el Instituto de Investigaciones en Biomedicina y Ciencias Aplicadas en la
Universidad de Oriente, Núcleo de Sucre, se describen las etapas del proceso de delaminación propuesto por
Nam Pyo Suh que involucra la teoría de dislocaciones y se complementa cada etapa con ecuaciones.

2.

MARCO TEORICO.
2.1. Delaminación:Descripción general del mecanismo.

Investigando el campo de tensiones elastoplásticas en las regiones subsuperficiales de los contactos
deslizantes de las irregularidades superficiales y la posible influencia de las dislocaciones, Suh
propuso la teoría del desgaste por delaminación. De acuerdo con esta teoría, el desplazamiento de
laminillas microscópicas durante el desgaste puede explicarsepor la siguientes etapas [2]:
1.
2.
3.
4.
5.

Deformación plástica superficial.
Acumulación de energía.
Nucleación de grietas.
Propagación de grietas.
Delaminación.

2.2.1. Deformación plástica superficial.
La figura 1a, muestra la secuencia de la deformación plástica superficial durante el desplazamiento
de las superficies. Los puntos de contactos indican la transferencia de cargasnormales y
tangenciales. Se puede observar como las asperezas del material más blando son deformados
plásticamente (permanentes) y algunos se fracturan por la acción repetida de las cargas. Finalmente
se genera una superficie aparentemente "lisa". La figura 1b, muestra la micrografía de la
deformación plástica de asperezas originales de una superficie de acero ANSI 1018 [3]

Figura 1. a)...