Lola

Ensayo de tracción bajo la Norma ASTM E8 A cada una de las microestructuras a estudiar se le realizó ensayo de tracción en una máquina Universal Shimadzu AG-100kNX localizada en Instituto Tecnológico Metropolitano, en este ensayo se obtuvieron datos como esfuerzo de fluencia, esfuerzo último a tensión, esfuerzo último a fractura, % de elongación, % de reducción de área y coeficiente deendurecimiento por deformación; en investigaciones hechas con anterioridad [7,25,42,43] relacionan estas propiedades con la resistencia a desgaste por rodadura y deslizamiento en aceros ferroviarios; en otros trabajos [44-46] relacionan algunas de estas propiedades en modelos que buscan describir el desgaste por fatiga y/o cambios superficiales en el material asociados al contacto rodante-deslizante,logrando estimar que tanto puede una propiedad influir sobre la resistencia al desgaste y/o cambios superficiales en el material bajo condiciones especificas de contacto. Las dimensiones y geometría de las probetas de tracción se pueden apreciar en la figura 3.40.

Figura 3.40 Dimensiones y geometría de probetas de ensayo de tracción.

Ensayo de Tenacidad a la fractura bajo la Norma ASTM E1820 Latenaciadad a la fractura de las microestructuras a estudiar fue evaluada en el laboratorio de Propiedades Mecánicas de la Universidad Nacional del Comahue localizado en la ciudad de Neuqén- Argentina. Esta propiedad se hace importante dado que permite valorar cual microestructura puede soportar tamaños de grietas mayores antes de fallar por fractura frágil; diferentes trabajos han buscado ralacionaresta propiedad en materiales de rueda y riel con el desempeño durante su vida últil [25, 47].

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Figura 3.41 Dimensiones y geometría de probetas de ensayo de Tenacidad a la fractura.

La figura 3.41 muestra la geometria y dimensiones de las probetas empleadas en los ensayos de tenacidad a la fractura. Antes de los ensayos las probetas fueron preagrietadas por fatiga en la máquinamostrada en la figura 3.42a, allí se generaron grietas de longitudes permitidas y sugeridas por la norma, tomandose entre entre 130.000 y 180.000 ciclos para la respectiva fisuración. Luego de esto se realizó el ensayo de tenacidad a la fractura en la prensa mostrada en la figura 3.42b.

a)

b)

Figura 3.42 a) Máquina de preagrietamiento b) Prensa de ensayos de tenacidad a la fractura

47Ensayo de impacto Charpy bajo la Norma ASTM E23 Las microestructuras a estudiar fueron sometidas a ensayos de impacto Charpy, esto con el fin de contrastar los resultados con trabajos anteriores [19, 48] en los cuales buscaban relacionar la propiedad de resistencia al impacto con el desempeño a desgaste y modo de propagación de las grietas en los materiales. Las dimensiones y geometría de lasprobetas de ensayo Charpy se pueden apreciar en la figura 3.43.

Figura 3.43 Dimensiones y geometría de probetas de ensayo Charpy.

3.4 ENSAYOS DE DESGASTE EN EL TRIBÓMETRO DISCO-DISCO La máquina de pruebas disco sobre disco es un dispositivo donde dos discos son puestos a rodar uno contra otro mediante la aplicación de una carga determinada. La Figura 3.44 muestra un las probetas en contacto de unensayo en una máquina disco sobre disco.
Carga

Probeta rueda

Lubricante

Probeta riel

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Figura 3.44 Probetas en contacto en ensayos Disco sobre Disco [49].

Usualmente uno de los discos presenta una velocidad de rotación mayor que el otro, con el propósito de promover un porcentaje de deslizamiento en el contacto rodante como frecuentemente pasa en las aplicaciones reales. Elporcentaje de deslizamiento se define ajustando la velocidad de cada eje y está dado por la ecuación (2.1).
D(%) = 200( RR N R − RW N W ) R R N R + RW N W

ecuación 2.1

(2.1)

Donde RR y RW son los radios de las probetas de los materiales que simulan el riel y la rueda respectivamente, NR y NW son las revoluciones (rpm) a las que giran ambas probetas. Un porcentaje de deslizamiento negativo...