Desgaste

DESGASTE

Dr. J. Dulón

Desgaste se puede definir como la pérdida o remoción de material de una pieza, parte o componente de un equipo o máquina por la influencia de un agente externo.

Para combatir este fenómeno que se presenta a diario en la rama mecánica, hay que saber identificarlo, conocer las causas que lo originan, la forma en que se presenta y los factores quecontribuyen en su aparición.

Para identificar el desgaste de una manera fácil, se va a realizar una clasificación bastante amplia por las diferentes formas como se presenta:

- Deslizamiento.
- Rodadura.
- Abrasión.
- Erosión.
- Impacto.
- Cavitación.
- Corrosión.

DESLIZAMIENTO.

Ocurre cuando hay un rozamiento metal - metal o desgaste por adhesión. (Fig. 1)


El desgaste ocurrepor un fenómeno de desplazamiento o desgarre superficial del material, como consecuencia de un movimiento relativo entre dos superficies en contacto. Este fenómeno se manifiesta por pérdidas de forma y desprendimiento de virutas.
La microestructura y el límite de fluencia del material son los aspectos a considerar para combatir este fenómeno.
El fenómeno se explica partiendo del conocimiento delo que ocurre entre dos superficies perfectamente pulidas que se deslizan en contacto.

Si la observación se realiza en escala microscópica las superficies aparecen rugosas y conformadas por una serie de valles y crestas.

Cuando se intenta deslizarlas una sobre otra, aparece una fuerza de fricción que trata de evitar el movimiento causado por la deformación de las asperezas en contacto.Esta fuerza causa microsoldaduras locales en los puntos donde se intersectan crestas de ambas superficies.

Para que el deslizamiento continúe las asperezas rompen en el punto más débil. (Fig. 2)

La velocidad de desgaste es función de un gran número de factores, de los cuales los más importantes son:

- cargas actuantes
- velocidad
- temperatura
- área de contacto real
- limpieza dela superficie

Una variable significativa es la estructura metalográfica, ya que materiales de estructuras similares tienen una mayor tendencia a las microsoldaduras localizadas.

El volumen de desgaste es proporcional a la carga aplicada y a la distancia relativa recorrida por las superficies en deslizamiento. (Fig. 3)


El volumen de desgaste se puede obtener mediante la siguienteecuación:

V = v . P . X

donde k: factor de desgaste
X: deslizamiento relativo
P: carga actuante
V: volumen de desgaste
A: área de contacto
t: tiempo movimiento relativo
La velocidad de desgaste considera el área de contacto y el tiempo del movimiento relativo.k . P . X
velocidad de desgaste = 
A . t

La constante k depende del tipo de material o del par de deslizamiento.

El área real de contacto de la superficie es una función dellímite de fluencia del material más blando.

Así el factor k depende de las propiedades mecánicas de los materiales que con bajos valores de fluencia aumentan las áreas de contacto real, causando mayor desgaste.

En los materiales susceptibles al endurecimiento por trabajo mecánico, la deformación plástica que ocurre durante el contacto de las asperezas, puede causar endurecimiento en los puntosde microsoldaduras localizadas.

El subsiguiente movimiento relativo de las superficies causan fracturas en las bases de las crestas, que son los puntos débiles, facilitando un daño más grosero por desprendimiento de virutas.

Este desgaste es más severo cuando materiales de similares estructuras rozan bajo cargas con poca o sin lubricación.

Bajo esas condiciones, las partículas que se...