En aplicaciones como la conformación en frío, se utilizan ampliamente materiales específicos para
herramientas como aceros rápidos y metales duros recubiertos con capas cerámicas. En este contexto,
la prevención de la aparición de la grieta es el criterio a seguir ya que el inicio del daño puede ser
crítico en condiciones de fatiga. Por ello, es necesario conocer las condiciones límite de trabajo de los
materiales para optimizar la vida útil de las herramientas.
Los ensayos por contacto Hertziano permiten simular las solicitaciones mecánicas reales en estas
aplicaciones. Además, resultan muy reproducibles y de aplicación sencilla.
El objetivo de la presente investigación es estudiar la respuesta mecánica bajo contacto esférico
monotónico y cíclico de un metal duro (de calidad referida como GD13) y un acero rápido
pulvimetalúrgico (de calidad referida como S390) recubiertos con una película de WC-C depositada
mediante PVD.
Los ensayos bajo solicitaciones monotónicas se realizan mediante indentadores de diámetros 1,25,
2,5 y 5 m. Por otra parte, los ensayos cíclicos se llevan a cabo con un indentador de 2,5mm de
diámetro, variando el número de ciclos desde 103 hasta 106. Este análisis mecánico se complementa
con una inspección detallada del daño generado en profundidad y en superficie.
Los resultados obtenidos muestran que 1) la presencia del recubrimiento en los sistemas (sustratorecubrimiento)
no afecta la respuesta al contacto del sustrato como ente individual, 2) el daño por
fisuración aparece siempre para valores de presión de contacto superiores al límite elástico, por lo que
existe siempre cedencia plástica o cuasi-plástica previa a la generación de grietas, 3) bajo fatiga
aparece fisuración a presiones aplicadas por debajo de la crítica, lo que implica que ambos sistemas
son sensibles a fatiga.
