Evaluación del desgaste por deslizamiento y propiedades mecánicas en materiales utilizados para la fabricación de compresores reciprocantes

Abstract

Se evalúa y comparan el comportamiento ante el desgaste por deslizamiento de la fundición gris y un recubrimiento base molibdeno depositado por la técnica de rociado térmico por plasma y como contraparte se utilizo nylon 6, basándose en el ensayo de desgaste con la configuración bloque sobre anillo según la norma ASTM G77. Se empleo el diseño experimental factorial 42 con la finalidad de evaluar el comportamiento de ambos materiales, ante distintas variaciones de carga y velocidad, para obtener las condiciones mas desfavorables para cada material evaluado. Se realizaron dos tratamientos térmicos diferentes a los recubrimientos, el primero en un horno de atmosfera controlada de argón a una temperatura de 600°C, el segundo mediante la exposición directa del recubrimiento a una llama oxiacetilénica a una temperatura de 600°C. Estos recubrimientos fueron evaluados con las condiciones más desfavorables de carga y velocidad determinadas anteriormente. Seguidamente se realizaron estudios de dureza, microscopía elec rónica de barrido para la mejor y peor condición arrojada por los ensayos de desgaste, evaluando la microestructura, composición química, porosidad y mecanismos de desgaste presentes en la superficie del material ensayado. Se determinó que la aplicación de los tratamientos térmicos posteriores en los recubrimientos en base molibdeno, mejora en manera significativa el comportamiento ante el desgaste de los mismos, superando incluso a la fundición gris. Igualmente se determinó que el modo de desgaste en el recubrimiento se debe a un proceso de abrasión de tres cuerpos debido al desprendimiento de la fase dura del mismo. Y el modo de desgaste para la fundición gris se debe a la pérdida de una de las láminas de grafito. Se encontró adicionalmente que no existe correlación entre la dureza y la respuesta ante el desgaste en los recubrimientos evaluados.

We evaluate and compare the sliding wear behavior of cast iron and a molybdenum-based coating deposited by the technique of thermal plasma spraying and as counterpart Nylon 6, based on testing of sliding wear with the block on ring configuration according to the ASTM G77. Using a 42 factorial experimental design to evaluate the behavior of both materials, with different variations of load and linear speed, to get the most unfavorable conditions for each material evaluated. There were two different heat treatments on the coating, the first in a controlled furnace atmosphere of argon at a temperature of 600°C, the second by direct exposure to a coating oxiacetilénica flame at a temperature of 600°C. These coatings were evaluated with the most unfavorable conditions of load and speed previously identified. Then studies of hardness, scanning electron microscopy, for better and worse thrown by the wear test, evaluating the microstructure, chemical composition, porosity and wear mechanisms on the surface of the ma erial tested. It was determined that the application of heat treatments subsequent coatings based on molybdenum, a significant improvement in behavior to wear them, surpassing even the cast iron. We also found that the mode of wear of the coating is a process of three-body abrasion due to the release of the last phase of it. And the way to wear the cast iron is due to the loss of one of the layers of graphite. We found additionally that there is no correlation between hardness and wear in response to the coatings evaluated.