TIPOS DE SUPERFICIES DESGASTADAS DE ELEMENTOS METÁLICOS (DESGASTOGRAFÍA)

EDGAR ESPEJO MORAeespejom@unal.edu.co

Grupo AFIS (Análisis de Fallas, Integridad y Superficies)Laboratorios de Materiales y Procesos

Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatronica - BogotáUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Agosto - 2011

ABRASIVO

LUDIMIENTO

La pieza muestra pérdida de material con deformación superficial, grietas,arrastre o adhesión de material en la dirección del movimiento (imágenes dela izquierda), acompañado en casos severos de coloraciones amarillentas,

rojizas, azulosas u oscuras por sobrecalentamiento o incluso fusión delmaterial (imágenes de la derecha)

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200

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La superficie presenta pérdidade material, acompañada de

rayaduras con flujo de materiallateral y longitudinal, y presencia

de grietas

Macropicadura

Por micromovimientos entre dospiezas a presión se da pérdida dematerial, deformación superficial

y generación de residuos

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La superficie presenta pérdida de material y deformación superficial en el sentido del flujo, con aspecto pulido o de piel de naranja en erosión por

fluidos (imágenes de la izquierda) o con aspecto granular y cráteres en erosión con partículas sólidas abrasivas (imágenes de la derecha)

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Vist

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Se presenta pérdida localizada de material en forma de picaduras, enzonas de conducción de líquidoscon cambios abruptos de presión

El interior de las picaduras puede mostrar marcasy texturas similares a las de la fatiga superficial

Las picaduras tienden a ser alargadas en la dirección del flujo

Zonas fundidas y solidificadas alrededor de los cráteres

Cráteres en la superficie

CONSIDERACIONES GENERALES-Las picaduras visibles a simple vista generalmente se encuentran en la fatiga superficial y en la cavitación, aunque también pueden estar presentes en un ludimiento severo.-Escoriación es un termino que se usa frecuentemente para describir la textura que resulta de un desgaste adhesivo severo sobre una superficie metálica.-El denominado desgaste por contacto metal - metal o desgaste por pérdida de película lubricante, se puede dar por adhesión o abrasión dependiendo de la diferencia de durezas entre las piezas.-El agrietamiento superficial es común en la fatiga superficial y la cavitación, sin embargo también puede estar presente en los desgastes adhesivo, abrasivo y por ludimiento. -En el desgaste abrasivo el rayado es producto del corte hecho por las partículas abrasivas (en el desgaste de tres cuerpos) o por las prominencias del cuerpo en contacto (en el desgaste de dos cuerpos). Dicho corte involucra flujo longitudinal y lateral respecto al sentido del movimiento, del material que estaba originalmente en el surco.-Una superficie desgastada puede presentar características combinadas de la adhesión, la abrasión y la fatiga superficial, ya que la adhesión y la fatiga superficial desprenden partículas que pueden generar abrasión, la adhesión puede genera fatiga superficial, la abrasión por la perdida de material puede hacer perder la película lubricante y generar adhesión, entre otras posibilidades.-La cavitación muestra rasgos muy parecidos a los de la fatiga superficial, ya que ambas se deben a la acción de fuerzas cíclicas superficiales. En la cavitación el ciclado se debe a la generación e implosión de burbujas de fluido cerca de las superficies metálicas. Por lo anterior es posible encontrar marcas de playa dentro de las picaduras por cavitación o por fatiga superficial. -Las superficies erosionadas pueden presentar patrones de deformación superficial visibles a simple vista, parecidos a olas de mar o dunas de arena en el desierto.-Cuando además del desgaste interviene un proceso corrosivo, se habla de cooperación Corrosión - Desgaste, siendo las formas más comunes la Corrosión - Erosión y la Corrosión - Cavitación.-El ludimiento es un proceso de desgaste a pequeña escala que involucra adhesión, oxidación de las partículas desprendidas (residuos), abrasión por parte de estas partículas, deformación superficial y en algunos casos fatiga superficial (picaduras).-Los cráteres producidos por descarga eléctrica se diferencian de los producidos en la erosión, por la presencia de zonas fundidas y solidificadas alrededor de los primeros. -Calentamientos severos durante el proceso de desgaste se asocian principalmente a la adhesión y la abrasión.

Zonas rugosas y mates

ADHESIVO FATIGA SUPERFICIALLa superficie presenta pérdida localizada de material en forma de pequeñas

picaduras separadas (imágenes de la izquierda) o en casos severos por desprendimiento de grandes áreas superficiales o macropicaduras

(imágenes de la derecha). En ambos casos las picaduras están acompañadasde microgrietas perpendiculares al sentido del movimiento

EROSIÓN CAVITACIÓN DESCARGA ELÉCTRICASe presenta pérdida generalizada o

localizada de material, acompañada deuna textura rugosa y mate, con cráteres y

zonas fundidas a nivel microscopico

Aspecto brillante

Deformación y arrastre de

material(Escoriación)

Movimiento

Movimiento

Baja deformación,

arrastre y coloración

Elevadadeformación,

arrastre y coloración

Deformación yarrastre

elevadosDeformación yarrastre bajos

Rayaduras

Movimiento

Picaduras Macropicadura

Picaduras

Macropicadura

Grietas

Grietas

Picaduras

Movimiento

Movimiento

Movimiento

Movimiento

Residuos ydeformaciónsuperficial

Residuos y deformaciónsuperficial

Deformación superficial

Pared adelgazadapor erosión

externa

Pared adelgazadapor erosión interna

Aspectopulido

Aspecto “piel de naranja” Aspecto

granular

Sentido de la deformación superficial

Sentido de la deformación superficial

Deformación superficial Cráteres y deformación superficial

Sentido de los impactos de

las particulasy la

deformaciónsuperficial

PicadurasZonas rugosas y mates

Marcasde PlayaMovimiento

Movimiento

Rayadura

Flujo lateral

Flujo Longitudinal

Rayadura

Grietas

Grietas

Grietas

Grieta

Picaduras

Flujo

Marcasde Playa

MarcasRadiales