Este documento trata sobre los fundamentos de la tribología. La tribología estudia la relación entre el desgaste, la fricción y la lubricación. El documento introduce estos conceptos y explica que el desgaste y la fricción han estado presentes desde el inicio de la cultura humana. Luego, describe varios tipos de desgaste como el abrasivo, el erosivo y el por fatiga, así como factores que afectan la fricción. Finalmente, enfatiza la importancia de estudiar estos temas para mejorar el diseño de maquinaria industrial.

1. FUNDAMENTOS DE TRIBOLOGÍA
FUNDAMENTOS DE TRIBOLOGÍA:
Tribología: Ciencia que estudia la relación entre el
desgaste, la fricción y la lubricación.
INTRODUCIÓN
INTRODUCIÓN
El desgaste es conocido desde que el ser humano comenzó a
utilizar elementos naturales que le servían como utensilios
domésticos, incluso está presente en la naturaleza. Este
fenómeno al igual que la corrosión y la fatiga, es una de las
formas más importantes de degradación de piezas, elementos
mecánicos y equipos industriales

2. Desgaste - Erosión – en arrecifes
Ocasionada por movimiento del agua
del mar y arena en suspensión
La fricción y el desgaste hacen parte de la naturaleza

3. Fricción - Para hacer fuego
La fricción y el desgaste hacen parte de la cultura humana

4. Desgaste - Procesos de Fabricación
los Procesos tradicionales se derivan de
desarollos pré - históricos...aún están en pleno
uso!
los Procesos tradicionales se derivan de
desarollos pré - históricos...aún están en pleno
uso!
Maquinado
“moderno”
Maquinado
“moderno”
Taladrado primitivo
de utensílios
Taladrado primitivo
de utensílios
La fricción y el desgaste hacen parte de la cultura humana

5. http://www.msd-brazil.com/msd43/m_manual/mm_sec5_46.htm
Lubricación

6. 2. FACTORES QUE FAVORECEN EL
DESGASTE DE PIEZAS MECÁNICAS

-
- Mal diseño de elementos mecánicos
Mal diseño de elementos mecánicos

-
- Utilización de materiales no adecuados
Utilización de materiales no adecuados

-
- Poca o ninguna utilización de lubricantes
Poca o ninguna utilización de lubricantes
adecuados
adecuados

-
- Desconocimiento del fenómeno
Desconocimiento del fenómeno

-
- Desconocimiento de las condiciones del
Desconocimiento de las condiciones del
lugar de trabajo
lugar de trabajo

7. Historia:
Historia:
“Edad de la Piedra Pulida”, involucra la importancia del
empleo del desgaste (pulimento) en la conformación de
instrumentos y herramientas.
La utilización de instrumentos asociada al desgaste,
llevó a la designación de este como “usura” derivada de
la expresión inglesa “wear” o francesa “usure”.
Quizá fue la observación de como el propio cuerpo
reaccionaba ante la acción de los abrasivos o al
deslizamiento de las armas y utensilios contra las
manos, que el hombre comenzó a entender como
combatir el desgaste

8. Leonardo DaVinci en el renacimiento (siglo XV),
analizó rodamientos, iniciándose así una lenta
formalización de los conceptos de desgaste.
En 1966 un estudio económico en Inglaterra mostró
las pérdidas por fricción y desgaste. Este hecho hizo
que el gobierno inglés decidiera estimular el estudio
de lo que convencionalmente se llamó Tribología.
El mismo hecho ocurrió casi que simultáneamente en
Alemania y en los Estados Unidos, en función de las
pérdidas por desgaste, que alcanzaron valores de 3
al 6 % de los productos internos brutos de esos
países.

9. Bajo la óptica de la ingeniería, la tribología cobra importancia
debido a:
Las cargas impuestas a los componentes mecánicos.
La disminución constante de las tolerancias permitidas en
los procesos de fabricación y
Las crecientes restricciones en cuanto a la emisión de
contaminantes
Académicamente, el estudio del desgaste y
la fricción constituyen uno de los últimos
aspectos de la mecánica clásica

10. Tópicos sobre los cuales centros de investigación especializados
Tópicos sobre los cuales centros de investigación especializados
han adelantado o debería adelantar estudios serios.
han adelantado o debería adelantar estudios serios.
1.Trasferencia de tecnología
2.Tratamiento y recubrimientos superficiales
3.Desgaste metálico
4.Efectos térmicos
5.Lubricación límite
6.Lubricación elastohidrodinámica
7.Fricción
8.Mecánica de contacto
9.Desgaste abrasivo
10.Desgaste en polímeros
11.Motores reciprocantes
12.Cerámicos
13.Aditivos
14.Desgaste erosivo y erosivo-corrosivo
15.Desgaste por cavitación y cavitación-
erosión
1.Cojinetes de deslizamiento
2.Desgaste metálico
3.Aditivos en lubricantes
4.Polímeros
5.Lubricación elastohidrodinámica
6.Fricción
7.Mecánica de contacto
8.Transferencia de tecnología
9. Anillos de pistón
10.Tratamientos y recubrimientos
superficiales
11.Diseño de cojinetes
12.Desgaste abrasivo
Tópicos a investigar en el futuro
Tópicos Investigados

11. Generalidades sobre superficies sólidas
Generalidades sobre superficies sólidas
Las interfaces sólido-líquido o sólido-vapor presentan estructura y
características complejas en dependencia de:
- La naturaleza de los sólidos
- Del método de preparación superficial y
- De la interacción entre la superficie y el ambiente de trabajo.
Las características superficiales afectan el área de contacto
verdadera, la fricción, el desgaste y la lubricación.
Las superficies cumplen funciones como:
Tribológicas, de desempeño óptico, eléctrico y térmico, así como
dar la estética de la parte y de su facilidad para ser pintada.

12. TEXTURA
TEXTURA
SUPERFICIAL
SUPERFICIAL

13. MECÁNICA DE CONTACTO
MECÁNICA DE CONTACTO
Contacto macroscópico.
Estudia la relación entre la carga aplicada y la
deformación ocasionada en los cuerpos.
El contacto macroscópico admite que las superficies
en contacto son lisas.
La fricción y el desgaste entre dos superficies
sólidas en contacto y sin lubricación, dependen de
cómo las irregularidades superficiales se deforman
(elástica, elasto-plástica o plástica, en dependencia
de la fuerza aplicada.

14. Contacto entre una esfera y un plano.
Contacto entre una esfera y un plano.
3
1
N
E
R
F
11
.
1
a 






3
1
2
2
.
38
.
0 









R
E
F
P N
máx
max = 0.31 FNmax
 



 '.
2
1
.
2
2
1
C
a
FN
máx
t 





2
1
4
.
8
3
'



C

15. Área real y área aparente de contacto
Se presentan dos condiciones
1. contacto estático y
2. Contacto deslizante
Contacto estático Contacto con deslizamiento



n
1
i
i
r A
A
Ar: área real d
contacto y Ai:
área de cada
punto individual
y
N
r
P
F
A  FN: Fuerza
normal y Py:
Presión de
fluencia
y
r
P
A

 P: Fuerza normal
y Py: Presión de
fluencia
2
N
T
y
N
*
r
F
F
1
C
1
P
F
A 









2
N
T
1
r
*
r
F
F
C
1
A
A 









y
y
2
N
T
r
*
r
P
P
1
F
F
1
C
1
A
A












Ar*:área real en
deslizamiento, Ar:
área real estática,
Py: cambio en la
presión de fluencia
debido a
endurecimiento -Py
en ablandamiento,
C1~10

16. La ASTM G40/93
ASTM G40/93 define la fuerza de fricción y el
coeficiente de fricción de la siguiente manera.
La fuerza de fricción
La fuerza de fricción es la fuerza tangencial
resistente que actúa en la interface de dos
cuerpos y es la resultante de la acción de una
fuerza externa aplicada a un cuerpo que se mueve
o tiende a moverse sobre otro.
El coeficiente de fricción
El coeficiente de fricción es la razón entre la
fuerza tangencial (Ff), resistente al movimiento
entre dos cuerpos y la fuerza normal N aplicada a
estos cuerpos.
N
Ff



17. Fricción es
Propriedad
del sistema

18. CONTROL DE LA FRICCIÓN ESTÁTICA
CAUSAS ESTRATÉGIAS
causas y posibles estratégias
Química (adhesión)
formación de uniones entre las superfícies
Mecánica
Penetración de asperezas duras en un contra-
cuerpo de menor dureza
Compatibilidad de
Lubricación
 Rugosidad
Temperatura
 dureza
 Rugosidad del cuerpo de
mayor H
Recubrimientos
 presión de contacto

19. Tipos de desgaste
Tipos de desgaste
Erosión
Abrasión
Abrasión Deslizamiento
Corrosión Cavitación

20. Sistematización de procedimientos,
Automatización de los cálculos,
Valoración de la forma y del contenido,
Cambio de concepto; yendo de lo determinístico para lo probabilístico,
Optimización entre los materiales y el medio ambiente; teniendo en
cuenta su procesamiento, funcionalidad, estética, intercambiabilidad,
confiabilidad de su vida de servicio,
Reciclaje de los materiales al final de su vida, etc.
También las micromáquinas y microensayos están impulsando la
ingeniería buscando desarrollos más eficaces y eficientes.
TIPOS DE DESGASTE
Razones que impulsan el conocimiento de los diferentes
tipos de desgaste

21. 1. DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO (FC)
1. DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO (FC)
Tipo de desgaste importante en el caso de piezas que trabajan
teóricamente en rotación pura (se ha controlado en forma
eficiente cualquier pequeño deslizamiento).
Este tipo de desgaste es común en dientes de engranajes,
sistemas biela – seguidor y cojinetes de rodamiento

22. FATIGA DE CONTACTO EN UN SISTEMA RUEDA – RIEL
El mecanismo principal de falla es la aparición y
propagación de grietas después que las superfícies han
almacenado una determinada deformación plástica.
Contacto por rodadura
elástico: (a) contacto
elástico; (b) Esfuerzo de
tensión que actúa en la
punta de una grieta; (c)
propagación de la grieta; y
(d) generación de la
partícula de desgaste.

23. Desgaste adhesivo
Desgaste adhesivo
La adhesión esta asociada a toda formación y posterior
rompimiento de enlaces adhesivos entre las interfaces,
cuando dos superficies son colocadas
contacto íntimo. La adhesión conlleva además al soldado
en frío de las superficies.

24. DESGASTE POR CAVITACIÓN
• Frecuentemente encontrado en equipos
hidráulicos. Este tipo de desgaste es un
problema serio que genera grandes
dificultades en la manutención de equipos
hidráulicos

25. DESGASTE EROSIVO
Definición
Definición general
general:
: daño provocado en una superficie
por impactos repetitivos de partículas, que pueden ser
de diferente naturaleza, tamaño y forma.
Según ASTM G40/90
Según ASTM G40/90:
: pérdida progresiva de material de una
superficie sólida debido a la interacción mecánica con un
fluido, un fluido multi-componente o impacto (“impinging”)
de líquido o partículas sólidas.
La erosión afecta principalmente equipos y piezas en las
industrias agrícola, minera y alimenticia, como es el caso de
turbinas hidráulicas, implementos para labrar la tierra,
sistemas de bombeo y dragado en ríos y minas; al igual que
piezas específicas usadas en las industrias petrolífera y
petroquímica; en vehículos, aviones, entre otros sistemas
Primera Conferencia Colombiana de Tribología y Fenómenos de Superficie, TFS 2004- Medellín, 27, 28 y 29 de Octubre

26. Primera Conferencia Colombiana de Tribología y Fenómenos de Superficie, TFS 2004- Medellín, 27, 28 y 29 de Octubre

27. Formas de actuación de partículas erosivas
Formas de actuación de partículas erosivas (a) microcorte y
micro-arado, (b) Agrietado superficial, (c) Desplazamiento de
material (d) grietas por fatiga superficial y sub-superficial (e)
Formación de pequeñas hojuelas y (f) Formación de pequeñas
hojuelas por múltiples impactos

28. Dispositivo para evaluar erosión en seco
Conexión a la
red de aire a
presión

29. DESGASTE ABRASIVO.
DESGASTE ABRASIVO.
Según la Norma ASTM G40-92, el desgaste abrasivo es la
pérdida de masa resultante de la interacción entre
partículas o asperezas duras forzadas a moverse contra a
lo largo de una superficie sólida.
Este tipo de desgaste constituye una de las causas más
importantes de daño en elementos y maquinaria del sector
minero, agroindustrial, de movimiento de tierra, entre otros.
Desgaste abrasivo a dos cuerpos Desgaste abrasivo a tres cuerpos

30. Por qué estudiar el desgaste
abrasivo?

31. MECANISMOS DE DESGASTE ABRASIVO

32. En abrasión es necesario considerar el abrasivo
Abrasión
Geometría
Tamaño
Dureza
Tenacidad

33. Desgaste por “fretting”
• “Fretting”- movimiento oscilatorio de
pequeña amplitud
• Amplitud por encima de 1m y menor
que.....100 a 300m
Un fenómeno asociado al daño por fretting, es la
aparición de grietas en la región afectada, lo que
ocasiona reducción de la resistencia a fatiga del
material, en caso que el componente experimente
esfuerzos cíclicos.
El daño por fretting ocurre en aquellas zonas de
contacto donde ocurren pequeños deslizamientos

35. Fatiga superficial
Sistemas donde predomina el mecanismo de Fatiga
superficial

36. Fatiga superficial
Imagen SEM mostrando fractura por fatiga en un punzón de
acero de herramientas (AISI D1) utilizado para cortar lámina
de acero inoxidable de 1 mm. de espesor

37. Reacción Triboquímica
Sistemas donde predomina el mecanismo de reacción
triboquímica

38. Cargas
presentes
Cargas
presentes
Material del
sustrato
Material del
sustrato
Fractura:
Relación capa
sustrato
Remoción
de capas
Remoción
de capas
Adhesión de
las capas
Adhesión de
las capas
Cinética de
Formación
de capas
Cinética de
Formación
de capas
VARIABLES
Reacción Triboquímica

39. FUNDAMENTOS DE TRIBOLOGÍA
FUNDAMENTOS DE TRIBOLOGÍA:
Tribología: Ciencia que estudia la relación entre el
desgaste, la fricción y la lubricación.
INTRODUCIÓN
INTRODUCIÓN
El desgaste es conocido desde que el ser humano comenzó a
utilizar elementos naturales que le servían como utensilios
domésticos, incluso está presente en la naturaleza. Este
fenómeno al igual que la corrosión y la fatiga, es una de las
formas más importantes de degradación de piezas, elementos
mecánicos y equipos industriales

40. Desgaste - Erosión – en arrecifes
Ocasionada por movimiento del agua
del mar y arena en suspensión
La fricción y el desgaste hacen parte de la naturaleza

41. Fricción - Para hacer fuego
La fricción y el desgaste hacen parte de la cultura humana

42. Desgaste - Procesos de Fabricación
los Procesos tradicionales se derivan de
desarollos pré - históricos...aún están en pleno
uso!
los Procesos tradicionales se derivan de
desarollos pré - históricos...aún están en pleno
uso!
Maquinado
“moderno”
Maquinado
“moderno”
Taladrado primitivo
de utensílios
Taladrado primitivo
de utensílios
La fricción y el desgaste hacen parte de la cultura humana

43. http://www.msd-brazil.com/msd43/m_manual/mm_sec5_46.htm
Lubricación

44. 2. FACTORES QUE FAVORECEN EL
DESGASTE DE PIEZAS MECÁNICAS

-
- Mal diseño de elementos mecánicos
Mal diseño de elementos mecánicos

-
- Utilización de materiales no adecuados
Utilización de materiales no adecuados

-
- Poca o ninguna utilización de lubricantes
Poca o ninguna utilización de lubricantes
adecuados
adecuados

-
- Desconocimiento del fenómeno
Desconocimiento del fenómeno

-
- Desconocimiento de las condiciones del
Desconocimiento de las condiciones del
lugar de trabajo
lugar de trabajo

45. Historia:
Historia:
“Edad de la Piedra Pulida”, involucra la importancia del
empleo del desgaste (pulimento) en la conformación de
instrumentos y herramientas.
La utilización de instrumentos asociada al desgaste,
llevó a la designación de este como “usura” derivada de
la expresión inglesa “wear” o francesa “usure”.
Quizá fue la observación de como el propio cuerpo
reaccionaba ante la acción de los abrasivos o al
deslizamiento de las armas y utensilios contra las
manos, que el hombre comenzó a entender como
combatir el desgaste

46. Leonardo DaVinci en el renacimiento (siglo XV),
analizó rodamientos, iniciándose así una lenta
formalización de los conceptos de desgaste.
En 1966 un estudio económico en Inglaterra mostró
las pérdidas por fricción y desgaste. Este hecho hizo
que el gobierno inglés decidiera estimular el estudio
de lo que convencionalmente se llamó Tribología.
El mismo hecho ocurrió casi que simultáneamente en
Alemania y en los Estados Unidos, en función de las
pérdidas por desgaste, que alcanzaron valores de 3
al 6 % de los productos internos brutos de esos
países.

47. Bajo la óptica de la ingeniería, la tribología cobra importancia
debido a:
Las cargas impuestas a los componentes mecánicos.
La disminución constante de las tolerancias permitidas en
los procesos de fabricación y
Las crecientes restricciones en cuanto a la emisión de
contaminantes
Académicamente, el estudio del desgaste y
la fricción constituyen uno de los últimos
aspectos de la mecánica clásica

48. Tópicos sobre los cuales centros de investigación especializados
Tópicos sobre los cuales centros de investigación especializados
han adelantado o debería adelantar estudios serios.
han adelantado o debería adelantar estudios serios.
1.Trasferencia de tecnología
2.Tratamiento y recubrimientos superficiales
3.Desgaste metálico
4.Efectos térmicos
5.Lubricación límite
6.Lubricación elastohidrodinámica
7.Fricción
8.Mecánica de contacto
9.Desgaste abrasivo
10.Desgaste en polímeros
11.Motores reciprocantes
12.Cerámicos
13.Aditivos
14.Desgaste erosivo y erosivo-corrosivo
15.Desgaste por cavitación y cavitación-
erosión
1.Cojinetes de deslizamiento
2.Desgaste metálico
3.Aditivos en lubricantes
4.Polímeros
5.Lubricación elastohidrodinámica
6.Fricción
7.Mecánica de contacto
8.Transferencia de tecnología
9. Anillos de pistón
10.Tratamientos y recubrimientos
superficiales
11.Diseño de cojinetes
12.Desgaste abrasivo
Tópicos a investigar en el futuro
Tópicos Investigados

49. Generalidades sobre superficies sólidas
Generalidades sobre superficies sólidas
Las interfaces sólido-líquido o sólido-vapor presentan estructura y
características complejas en dependencia de:
- La naturaleza de los sólidos
- Del método de preparación superficial y
- De la interacción entre la superficie y el ambiente de trabajo.
Las características superficiales afectan el área de contacto
verdadera, la fricción, el desgaste y la lubricación.
Las superficies cumplen funciones como:
Tribológicas, de desempeño óptico, eléctrico y térmico, así como
dar la estética de la parte y de su facilidad para ser pintada.

50. TEXTURA
TEXTURA
SUPERFICIAL
SUPERFICIAL

51. MECÁNICA DE CONTACTO
MECÁNICA DE CONTACTO
Contacto macroscópico.
Estudia la relación entre la carga aplicada y la
deformación ocasionada en los cuerpos.
El contacto macroscópico admite que las superficies
en contacto son lisas.
La fricción y el desgaste entre dos superficies
sólidas en contacto y sin lubricación, dependen de
cómo las irregularidades superficiales se deforman
(elástica, elasto-plástica o plástica, en dependencia
de la fuerza aplicada.

52. Contacto entre una esfera y un plano.
Contacto entre una esfera y un plano.
3
1
N
E
R
F
11
.
1
a 






3
1
2
2
.
38
.
0 









R
E
F
P N
máx
max = 0.31 FNmax
 



 '.
2
1
.
2
2
1
C
a
FN
máx
t 





2
1
4
.
8
3
'



C

53. Área real y área aparente de contacto
Se presentan dos condiciones
1. contacto estático y
2. Contacto deslizante
Contacto estático Contacto con deslizamiento



n
1
i
i
r A
A
Ar: área real d
contacto y Ai:
área de cada
punto individual
y
N
r
P
F
A  FN: Fuerza
normal y Py:
Presión de
fluencia
y
r
P
A

 P: Fuerza normal
y Py: Presión de
fluencia
2
N
T
y
N
*
r
F
F
1
C
1
P
F
A 









2
N
T
1
r
*
r
F
F
C
1
A
A 









y
y
2
N
T
r
*
r
P
P
1
F
F
1
C
1
A
A












Ar*:área real en
deslizamiento, Ar:
área real estática,
Py: cambio en la
presión de fluencia
debido a
endurecimiento -Py
en ablandamiento,
C1~10

54. La ASTM G40/93
ASTM G40/93 define la fuerza de fricción y el
coeficiente de fricción de la siguiente manera.
La fuerza de fricción
La fuerza de fricción es la fuerza tangencial
resistente que actúa en la interface de dos
cuerpos y es la resultante de la acción de una
fuerza externa aplicada a un cuerpo que se mueve
o tiende a moverse sobre otro.
El coeficiente de fricción
El coeficiente de fricción es la razón entre la
fuerza tangencial (Ff), resistente al movimiento
entre dos cuerpos y la fuerza normal N aplicada a
estos cuerpos.
N
Ff



55. Fricción es
Propriedad
del sistema

56. CONTROL DE LA FRICCIÓN ESTÁTICA
CAUSAS ESTRATÉGIAS
causas y posibles estratégias
Química (adhesión)
formación de uniones entre las superfícies
Mecánica
Penetración de asperezas duras en un contra-
cuerpo de menor dureza
Compatibilidad de
Lubricación
 Rugosidad
Temperatura
 dureza
 Rugosidad del cuerpo de
mayor H
Recubrimientos
 presión de contacto

57. Tipos de desgaste
Tipos de desgaste
Erosión
Abrasión
Abrasión Deslizamiento
Corrosión Cavitación

58. Sistematización de procedimientos,
Automatización de los cálculos,
Valoración de la forma y del contenido,
Cambio de concepto; yendo de lo determinístico para lo probabilístico,
Optimización entre los materiales y el medio ambiente; teniendo en
cuenta su procesamiento, funcionalidad, estética, intercambiabilidad,
confiabilidad de su vida de servicio,
Reciclaje de los materiales al final de su vida, etc.
También las micromáquinas y microensayos están impulsando la
ingeniería buscando desarrollos más eficaces y eficientes.
TIPOS DE DESGASTE
Razones que impulsan el conocimiento de los diferentes
tipos de desgaste

59. 1. DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO (FC)
1. DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO (FC)
Tipo de desgaste importante en el caso de piezas que trabajan
teóricamente en rotación pura (se ha controlado en forma
eficiente cualquier pequeño deslizamiento).
Este tipo de desgaste es común en dientes de engranajes,
sistemas biela – seguidor y cojinetes de rodamiento

60. FATIGA DE CONTACTO EN UN SISTEMA RUEDA – RIEL
El mecanismo principal de falla es la aparición y
propagación de grietas después que las superfícies han
almacenado una determinada deformación plástica.
Contacto por rodadura
elástico: (a) contacto
elástico; (b) Esfuerzo de
tensión que actúa en la
punta de una grieta; (c)
propagación de la grieta; y
(d) generación de la
partícula de desgaste.

61. Desgaste adhesivo
Desgaste adhesivo
La adhesión esta asociada a toda formación y posterior
rompimiento de enlaces adhesivos entre las interfaces,
cuando dos superficies son colocadas
contacto íntimo. La adhesión conlleva además al soldado
en frío de las superficies.

62. DESGASTE POR CAVITACIÓN
• Frecuentemente encontrado en equipos
hidráulicos. Este tipo de desgaste es un
problema serio que genera grandes
dificultades en la manutención de equipos
hidráulicos

63. DESGASTE EROSIVO
Definición
Definición general
general:
: daño provocado en una superficie
por impactos repetitivos de partículas, que pueden ser
de diferente naturaleza, tamaño y forma.
Según ASTM G40/90
Según ASTM G40/90:
: pérdida progresiva de material de una
superficie sólida debido a la interacción mecánica con un
fluido, un fluido multi-componente o impacto (“impinging”)
de líquido o partículas sólidas.
La erosión afecta principalmente equipos y piezas en las
industrias agrícola, minera y alimenticia, como es el caso de
turbinas hidráulicas, implementos para labrar la tierra,
sistemas de bombeo y dragado en ríos y minas; al igual que
piezas específicas usadas en las industrias petrolífera y
petroquímica; en vehículos, aviones, entre otros sistemas
Primera Conferencia Colombiana de Tribología y Fenómenos de Superficie, TFS 2004- Medellín, 27, 28 y 29 de Octubre

64. Primera Conferencia Colombiana de Tribología y Fenómenos de Superficie, TFS 2004- Medellín, 27, 28 y 29 de Octubre

65. Formas de actuación de partículas erosivas
Formas de actuación de partículas erosivas (a) microcorte y
micro-arado, (b) Agrietado superficial, (c) Desplazamiento de
material (d) grietas por fatiga superficial y sub-superficial (e)
Formación de pequeñas hojuelas y (f) Formación de pequeñas
hojuelas por múltiples impactos

66. Dispositivo para evaluar erosión en seco
Conexión a la
red de aire a
presión

67. DESGASTE ABRASIVO.
DESGASTE ABRASIVO.
Según la Norma ASTM G40-92, el desgaste abrasivo es la
pérdida de masa resultante de la interacción entre
partículas o asperezas duras forzadas a moverse contra a
lo largo de una superficie sólida.
Este tipo de desgaste constituye una de las causas más
importantes de daño en elementos y maquinaria del sector
minero, agroindustrial, de movimiento de tierra, entre otros.
Desgaste abrasivo a dos cuerpos Desgaste abrasivo a tres cuerpos

68. Por qué estudiar el desgaste
abrasivo?

69. MECANISMOS DE DESGASTE ABRASIVO

70. En abrasión es necesario considerar el abrasivo
Abrasión
Geometría
Tamaño
Dureza
Tenacidad

71. Desgaste por “fretting”
• “Fretting”- movimiento oscilatorio de
pequeña amplitud
• Amplitud por encima de 1m y menor
que.....100 a 300m
Un fenómeno asociado al daño por fretting, es la
aparición de grietas en la región afectada, lo que
ocasiona reducción de la resistencia a fatiga del
material, en caso que el componente experimente
esfuerzos cíclicos.
El daño por fretting ocurre en aquellas zonas de
contacto donde ocurren pequeños deslizamientos

73. Fatiga superficial
Sistemas donde predomina el mecanismo de Fatiga
superficial

74. Fatiga superficial
Imagen SEM mostrando fractura por fatiga en un punzón de
acero de herramientas (AISI D1) utilizado para cortar lámina
de acero inoxidable de 1 mm. de espesor

75. Reacción Triboquímica
Sistemas donde predomina el mecanismo de reacción
triboquímica

76. Cargas
presentes
Cargas
presentes
Material del
sustrato
Material del
sustrato
Fractura:
Relación capa
sustrato
Remoción
de capas
Remoción
de capas
Adhesión de
las capas
Adhesión de
las capas
Cinética de
Formación
de capas
Cinética de
Formación
de capas
VARIABLES
Reacción Triboquímica