Estudio de la influencia del estado del esfuerzo en el desgaste por contacto deslizante a través del ensayo bloque sobre anillo (Block on Ring) en aceros

Abstract

El proceso de desgaste en piezas utilizadas cotidianamente es un fenómeno no deseado; este puede depender de numerosas variables las cuales no son consideradas en la estimación del volumen teórico perdido utilizando la ecuación propuesta por Archard. En el presente trabajo se determinó la influencia que puedan generar esfuerzos elásticos momentáneos sobre el volumen desgastado mediante deslizamiento de pares tribológicos idénticos en los aceros AISI O1, AISI 4140 y AISI D3, cada uno de estos pares fue sometido a una magnitud de esfuerzo promedio tanto a tracción como compresión 290,5 MPa, producto de una carga externa aplicada. Como parámetro de comparación se ensayaron probetas sin la aplicación de ningún estado de esfuerzo adicional, encontrando que los estados de esfuerzo inducidos tienen influencia en el desgaste de los aceros, siendo más notoria la influencia en la aplicación de estados de esfuerzo a compresión, los cuales redujeron el volumen de desgaste en ambos materiales. De igual forma se verifico que el valor de dureza de los materiales estudiados depende de los estados de esfuerzos elásticos momentáneos que en ellos estuvo presente, estos resultados nos llevaron a desarrollar una propuesta de modificación de la ecuación de Archard, ya que esta depende directamente del número de dureza del material estudiado. Se utilizaron tres métodos para determinar el esfuerzo elástico a los cuales fueron sometidos los especímenes; 1) Galgas extensiometricas, 2) Programa Computacional basado en Elementos Finitos “ANSYS” y 3) Teorema de Castigliano, resultando ser el programa “ANSYS” en comparación con el Teorema de Castigiliano la mejor aproximación a los valores reales recopilados mediante el ensayo de galgas extensométricas.