Experimental and theoretical analysis of the wear test by the block-on ring technique of a boridized DIN UC1 steel

Abstract

El tratamiento termoquímico de borurización, en materiales ferrosos, resulta en la formación de una capa de boruro de hierro que puede ser monofásica, constituida por Fe₂B; o bifásica, compuesta de FeB y Fe₂B. Una de las propiedades importantes de las capas boruradas son sus altos valores de dureza (2000 HV). El incremento en la dureza es producto de la alta concentración de boruros de hierro en la capa superficial, lo que, aunado a la disminución del coeficiente de fricción, por efecto del tratamiento, aumenta la resistencia al desgaste de los aceros borurizados. En este trabajo se presenta la validación de los resultados de la simulación del desgate, en COMSOL 5.0®, con los experimentales. La técnica del block-on-ring se utilizó para el ensayo de desgaste en seco, a temperatura ambiente, en cuatro probetas de acero DIN UC1 borurizado, a 1073, 1173, 1223 y 1273 K durante 4 horas. Para cada probeta el tiempo de la prueba fue 503 s, a una carga y velocidad constantes de 92 N y 0.75 ms^-1; respectivamente. El análisis mostró una buena aproximación entre los valores experimentales y simulados, lo que presupone la factibilidad de aplicar la simulación en la predicción del desgate en piezas tratadas termoquímicamente.