Estudio tribológico de piezas a base de carburo de tungsteno obtenidas empleando la técnica de consolidación rápida

Abstract

Este trabajo involucró la evaluación de la dureza, tenacidad de fractura KIC y desgaste deslizante en muestras de carburos de tungsteno, consolidadas a través de la técnica P2C (Plasma Pressure Compaction). Para la realización de las pruebas, las muestras fueron pulidas para obtener una superficie uniforme. Los ensayos de desgaste acelerado se llevaron a cabo en un tribómetro de configuración bola sobre disco (Pin on Disk) y a temperatura ambiente, (temperatura de 25 ± 1°C y humedad relativa de 54% a 64%). Las huellas de desgaste producidas por la bola (pin) en la superficie del disco, se caracterizaron mediante perfilometría óptica y microscopía electrónica de barrido (MEB). Las observaciones se dirigieron a la evaluación de los mecanismos de desgaste presentes, los cuales resultaron de tipo adhesivo y abrasivo mayormente. El desgaste de las muestra fue leve y con poco volumen gastado, arrojando un coeficiente de fricción promedio de μ ˜ 0,29. La dureza del material se evaluó primeramente con un microindentador Vickers, realizando un barrido de cargas de 10, 25, 50, 100, 200 y 300 gramos-fuerza. Posteriormente se realizaron improntas con un durómetro universal e indentador Vickers a una carga de 30 Kgf para el cálculo de la tenacidad de fractura. Los materiales bajo el estudio eran seis tipos diferentes de WC consolidados con diferentes parámetros de conformado (temperatura y condición de corriente) y tamaños de polvo entre 0,2 μm y 12 μm. De los resultados obtenidos del estudio experimental, las observaciones siguientes fueron concluyentes: La tenacidad de fractura depende de los parámetros de conformado de las muestras; Las muestras sinterizadas con la condición de corriente pulsada, presentan mejores propiedades mecánicas que sus homologas en tamaño de polvo; el desgaste de las muestras de WC contra Alumina es leve, con trasferencia de material de la muestra a la bola (pin).