Modelado de la deformación de la subsuperficie de un pin durante un ensayo de desgaste

MARIO ROBERTO ROSENBERGER; FORLERER, E.; SCHVEZOV, C. E.

Buenos Aires.

Congreso; 93º Reunión Nacional de Física Argentina y XI Reunión de la Sociedad Uruguaya de Física; 2008

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:ES-AR; mso-fareast-language:ES;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> Durante el desgaste de un pin de aluminio bajo condiciones no lubricadas se observa normalmente gran cantidad de material deformado plásticamente y acumulado en el borde de salida, formando rebaba. La deformación de la subsuperficie es relevante cuando unacapa tribológica es formada sobre las superficies de desgaste.   Se estudió la influencia de la temperaturasobre la deformación del pin usando simulaciones por elementosfinitos. Se empleó un modelotridimensional con propiedades dependientes de la temperatura correspondientes a una aleación aluminio 1100. Cargas normales y tangenciales aplicadas sobre el pin fueron simuladas, reproduciendo las solicitaciones de un equipo pi-on-ring. Se empleó un modelo elasto-plástico considerando pequeñas deformaciones en el rango plástico. Los cálculos se realizaron a diferentes temperaturas simulando diferentes condiciones de generación de calor por fricción.   Se observó en los resultados de la simulación una repentina deformación, la rebaba, cuando la carga tangencial alcanza un valordefinido como la carga crítica. Esta carga crítica disminuye cuando se incrementa la temperatura.   Los resultados del modelo son comparados con resultados experimentales realizados en una aleación de aluminio 1060 reforzado con 15  de partículas de alúmina, la cual genera una capa tribológica. La comparación muestra poca desviación entre las predicciones y los experimentos lo cual puede ser atribuido a la diferencia en las propiedades mecánicas entre la aleaciones. Los resultados del modelo son discutidos y empleados paracalcular la carga de colapso de la capa tribológica protectiva.