Desgaste

Instituto Politécnico Nacional

Escuela superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Azcapotzalco

Materia: Ciencia de los Materiales

Trabajo. Desgaste

Alumnos: Ramírez Ochoa Alejandro

INTRODUCCIÓN

De los diversos modos de degradación de una superficie, entre deformación plástica, agrietamiento, cambios estructurales, corrosión y desgaste, ésteúltimo y en particular el tipo de desgaste abrasivo es uno de los grandes problemas que se presentan en piezas que trabajan en contacto con minerales.
La Norma ASTM G40-92 define el desgaste abrasivo como la pérdida de masa resultante de la interacción entre partículas o asperezas duras que son forzadas contra una superficie y se mueven a lo largo de ella, provocando daños superficiales intensos ycon ello la destrucción total o parcial de la pieza [1].
La forma en que es arrancado el material o deformada la superficie de una pieza, se conoce como mecanismo de desgaste, siendo que el mecanismo más efectivo de remoción de material en desgaste abrasivo en materiales dúctiles es el corte. Sin embargo, en función de determinadas variables del sistema y propiedades de los materialesinvolucrados, la eficiencia en la remoción de material bajo este mecanismo puede ser atenuada.
Cuando esto ocurre, se dice que está presente el 150 Scientia et Technica Año X, No 25, Agosto 2004. U.T.P mecanismo de microsurcado, donde la remoción de material solamente se presenta por acciones repetidas de los abrasivos, llevando a un proceso de fatiga de bajo
ciclaje.
Una de las posibles formas de evaluarel desgaste abrasivo es por medio de un procedimiento conocido como ensayo de desgaste abrasivo a seco con rueda de caucho y chorro de arena. Este procedimiento, cuyas especificaciones son dadas por la norma ASTM G65, permite obtener resultados sobre el comportamiento cuantitativo y cualitativo de un material con respecto a otros, donde la pérdida de masa es el parámetro principal.
Eldispositivo de ensayo, mostrado en las figuras 1 a), b) y c), consta principalmente de una tolva y conducto para la arena seca, un disco de acero recubierto con caucho vulcanizado, una palanca para control de la carga, un
porta-probeta y un motor. Como características de funcionamiento, la máquina tiene un variador de velocidad, un contador de revoluciones y un sistema de control. En el contacto entre eldisco y la muestra se mantiene un flujo constante de abrasivo a través de una boquilla que deja pasar las partículas con un caudal constante.

Figura 1. Máquina de ensayos de abrasión según norma ASTM G65. a) Esquema general, b) parte de la máquina donde se produce el desgaste y c) máquina empleada en este trabajo.
Por otro lado, en la actualidad se están utilizando soluciones económicas yrápidas a problemas de desgaste abrasivo, tales como reconstruir partes dañadas con procesos de soldadura denominados recargues. Estos procesos tienen la finalidad de recubrir las piezas con aleaciones que facilitan la formación de depósitos duros.
Este tipo de solución es sencilla para enfrentar el desgaste y a la vez permite incrementar la vida útil de los elementos de máquinas reconstruidos.Dentro de los procesos de soldadura que se utilizan para aplicar los recubrimientos duros están el de soldadura eléctrica (SMAW), siendo ésta una de las soluciones más viables, rápidas y económicas a los problemas de desgaste abrasivo, ya que permite ser realizada en el lugar en donde se encuentra la parte o superficie defectuosa.
Otro procedimiento bastante utilizado es el de soldadura GTAW (GasTungsten Metal Arc Welding), con el que se pueden obtener estructuras más finas que las obtenidas por soldadura Oxiacetilénica debido al calor localizado, y por ende se obtendrá una mayor resistencia al desgaste, puesto que el tamaño de los carburos afecta de manera directa dicha propiedad.
Las familias de recubrimientos duros más utilizados, aplicados por procesos de soldadura con el fin de...