Efecte de la predeformació en la resistència al desgast dels acers inoxidables austenítics metastables

Abstract

L’acer inoxidable austenític metastable forma part de la família dels acers d’alta resistència que s’utilitzen actualment en el desenvolupament de vehicles més lleugers. Es caracteritza per ser susceptible a la transformació martensítica sota l’acció d’una deformació plàstica, fet que li confereix un seguit de propietats mecàniques molt adequades per al sector de l’automoció. Tot i així, el grau en el que es produeixi la transformació martensítica pot afectar directament a la capacitat de deformar plàsticament, així com el seu comportament a fatiga, fent que en molts casos sigui difícil predir la seva resposta mecànica. La gran majoria d’estudis que es troben en la bibliografia estan dedicats a analitzar l’efecte de la presència de fase martensítica en acers sotmesos a tracció i/o fatiga a baix i alt nombre de cicles però hi ha molt poca informació relacionada amb la repercussió enfront al desgast. Des d’aquest punt de vista, en aquest projecte s’ha analitzat i avaluat la resposta al desgast de l’acer inoxidable austenític metastable EN 1.4318 (AISI 301 LN), en quatre condicions de partida diferents; una en estat de recuit i tres en estat de laminat en fred amb diferents percentatges de martensita. Els assajos s’han realitzat amb un tribòmetre per a distàncies entre 100 i 1000 m, a diferents càrregues per a una mateixa velocitat de lliscament. S’ha determinat la cinètica de desgast per a cada condició de material mitjançant dos mètodes diferents: mètode de la pèrdua de pes i mètode del volum desgastat. S’han analitzat les petjades de desgast mitjançant un rugosímetre i avaluat el mecanisme de desgast a partir de la tècnica de microscòpia electrònica de rastreig. D’altra banda, l’avaluació de la transformació martensítica originada al llarg dels assaigs de desgast s’ha dut a terme a partir de la tècnica de difracció de raig-X i del perfil de dureses en la secció transversal sota la petjada de desgast. Els resultats mostren que a mesura que augmenta la quantitat inicial de fase martensítica disminueix la resistència al desgast de l’acer. No obstant, s’observa que la velocitat de desgast va disminuint al llarg del temps i s’estabilitza a un valor que és més elevat quan més gran sigui el percentatge inicial de martensita. L‘anàlisis de les petjades de desgast posa de manifest que el mecanisme de desgast predominant, en les condicions de desgast estudiades, és la tribocorrosió i aquest es desenvolupa de forma similar indistintament del contingut inicial de martensita.