Combinación de desgastes abrasivo y adhesivo.
Se llama abrasión al desgaste producido por partículas duras que
penetran en una superficie; ocasionando deformación plástica y/ó
arrancando virutas. Se considera que este tipo de desgaste puede
tomar dos formas extremas: una en la cual la deformación plástica
es lo mas importante (Fig. 1) y la otra, en la cual la fractura,
con deformaciones plásticas limitadas es lo que predomina (Fig. 2).
Figura 1 Figura 2
Abrasión Deformante Abrasión cortante
Las partículas abrasivas pueden ser inclusiones de una superficie
o bien partículas sueltas. Este tipo de desgaste se presenta en
equipos de perforación de suelos, trituradoras, molinos de bolas,
en algunos casos en cuerpos en contacto deslizante, etc. (Figs. 3
y 4).
Figura 3 Figura 4
Abrasión entre Abrasión entre
dos cuerpos. tres cuerpos.
En los metales la resistencia a la abrasión aumenta con la dureza;
observándose que para los aceros este parámetro resulta ser menor
que para metales puros de la misma dureza (Fig. 5).
Figura 5 Figura 6
Influencia de la Efectos de la dureza del
dureza en la re- material original y des-
sistencia a la gastado en el desgaste
abrasión. abrasivo.
Es de advertir que esta propiedad en el material desgastado es mas indicativa de la resistencia a la abrasión que la dureza original (Fig. 6).
El contenido de carburos es un factor importante en la reducción de
la abrasión en aceros; siendo los carburos de vanadio y niobio mas
efectivos que los de cromo y tungsteno (Fig. 7).
Figura 7 Figura 8
Efecto de los carburos Influencias del contenido
en la resistencia a la de carbono y de la micro-
abrasión. estructura en la resis-
tencia a la abrasión.
Por otra parte, se observa en la Figura 8 que el contenido de carbono hace disminuir la abrasión en los aceros y que distintas microestructuras presentan diferentes resistencias al desgaste. De acuerdo al gráfico, se observa que la martensita presenta la mejor resistencia a la abrasión, entre las tres microestructuras que se comparan; pero también se han obtenido buenos resultados con refinamientos de perlita y esto se atribuye a una alta tasa de endurecimiento por deformación.
A fin de obtener un aumento apreciable en la resistencia a la abrasión la dureza superficial debe hacerse mayor que 1/2 de la dureza Vickers del abrasivo. No es recomendable, por otra parte, aumentar la dureza de la superficie por encima de 1,3 veces la dureza del abrasivo, ya que esto podría resultar contraproducente.
En general, para metales ferrosos las mejores resistencias al desgaste se obtienen en matrices martensíticas, con carburos secundarios uniformemente distribuidos. Cuando la dureza de los carburos es aumentada mediante aleación, la resistencia al desgaste también aumenta, pero hay que tener en cuenta la dureza de las partículas abrasivas.
Si se requiere una matriz mas tenaz, para condiciones de impactos fuertes, es mas recomendable una estructura austenítica inestable, la cual tender a endurecerse por deformación o sufrir transformación de fase, o bien ser sometida a ambos procesos durante el trabajo de abrasión.
En relación a las partículas abrasivas: tamaños reducidos, formas redondeadas, disminución de las velocidades y de las cargas de impacto, son todos factores que hacen disminuir la abrasión.
En resumen los factores mas importantes que hacen disminuir la abrasión son los siguientes:
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