Influencia de la velocidad de deslizamiento y la rugosidad en la resistencia al desgaste adhesivo severo de una aleación de aluminio

ABDELABE, J. P.; ROMERO, A.; TUCKART, W. R.; PRIETO, G.

Ciudad de México

Otro; 1er Reunión Latinoamericana de Ingeniería de Superficies y Tribología; 2022

El desgaste adhesivo severo, comúnmente conocido como galling, es un tipo de desgaste que afecta a elementos de máquinas, uniones roscadas y piezas fabricadas por conformado plástico, que genera la falla catastrófica de componentes, matricería y herramientas. El galling es un fenómeno complejo y de naturaleza estocástica en el cual se interrelacionan numerosos factores, tanto de los materiales en deslizamiento relativo (estructura cristalina, dureza, rugosidad) como de las condiciones operativas (carga, velocidad de deslizamiento, temperatura, etc). En el presente trabajo, se realizó un estudio sistemático para determinar la relación existente entre la velocidad de deslizamiento y la rugosidad en la resistencia al desgaste adhesivo severo de una aleación de aluminio. Para ello, se fabricaron probetas cilíndricas de 10 mm de diámetro con diferentes grados de terminación superficial, un grupo de probetas fue pulida con papel de SiC mientras que otro grupo de probetas fue preparado mediante torneado fino a fin de simular una superficie con una terminación tecnológica/industrial. Se realizaron ensayos de cilindros cruzados, empleando un tribómetro ad-hoc, aplicando una carga continuamente variable entre 5 a 30 N y sobre una distancia total de deslizamiento de 35 mm. Durante los ensayos se registró de manera continua el coeficiente de fricción, mientras que las superficies de desgaste se caracterizaron mediante microscopía óptica confocal y microscopía electrónica de barrido. A partir de los resultados obtenidos pudo inferirse que el desgaste se incrementa a medida que se reduce la velocidad de deslizamiento, esto se hizo evidente por la aparición de niveles de daño severo a cargas normales aplicadas más bajas y a la presencia de eventos adhesivos de mayor extensión a lo largo de las marcas de desgaste. Similarmente, la reducción de la rugosidad superficial contribuye a una mayor adhesión entre las superficies y a un mayor nivel de daño a todas las velocidades de deslizamiento ensayadas. Por lo tanto, el presente trabajo contribuye a establecer condiciones operativas que reduzcan la posibilidad de que se produzca galling en procesos de conformado de aleaciones de aluminio.