Efecto de la alta temperatura en la dureza y la resistencia a la abrasión del acero inoxidable austenítico AISI 304

Resumen

El desgaste abrasivo es un tipo de desgaste muy común y, a la vez, bastante grave. Se manifiesta cuando dos superficies en contacto físico directo interactúan, siendo una significativamente más dura que la otra. En el presente estudio, se evaluó la resistencia al desgaste abrasivo del acero inoxidable austenítico AISI 304 mediante un banco de ensayos de abrasión en seco. La caracterización de las huellas de desgaste se realizó mediante las técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y perfilometría de contacto. Además, se midió la dureza de las muestras antes y después de cada ensayo. Las muestras se fabricaron con acero inoxidable austenítico AISI 304. Las partículas de arena de sílice abrasiva (SiO₂) fueron tamizadas y se utilizaron las retenidas en la malla No. 60 (250 a 297 m). La velocidad de deslizamiento nominal fue de 200 RPM y la distancia de deslizamiento de 4,309 m. Las pruebas se realizaron a tres temperaturas: 23°C, 200°C y 400°C, y a 45 N. La pérdida de masa se monitoreó cada 1,000 m de deslizamiento y, con los datos obtenidos, se calcularon las tasas y los coeficientes de desgaste. Los resultados gravimétricos mostraron que la tasa de desgaste disminuye con el incremento de la temperatura, se observó un ligero aumento en la dureza en la superficie de los especímenes conforme se incrementó la temperatura durante los ensayos. Además, se identificaron algunos mecanismos de desgaste a diferentes temperaturas, como deformación plástica, indentaciones y arado, principalmente. Finalmente, se observaron mayores tasas de desgaste a medida que aumentaba la temperatura, lo que permitió concluir que las altas temperaturas promueven un aumento de la tasa de desgaste.