16
Laminación
desgaste a alta temperatura puede estar relacionado al des-
prendimiento de la capa tribológica por efectos del choque
térmico al estar en contacto con el “slurry”, comportamien-
to que fue observado en los ensayos de oxidación cíclica [4] .
En la Figura 8 se puede observar la superficie de ambas
condiciones de desgaste a alta y baja temperatura para la
WCI. En la figura 8a, se pueden observar marcas de arado
sobre la superficie relacionadas al desgaste abrasivo por
partículas duras. Asimismo, en la micrografía de la Figura
8b, se observa desprendimiento de la capa tribológica. El
desprendimiento puede estar relacionado al choque térmi-
co producido por contacto del perno a alta temperatura y
el “slurry”.
Figura 8
ción isotérmica y cíclica. En la oxidación isotérmica se for-
ma una capa de óxido compuesta por FeCr 2 O 4 y Fe 2 O 3[3] .
La presencia de esta capa de óxido en el desgaste a alta
temperatura evita el contacto metálico entre las superficies
y las partículas de Fe 2 O 3 del “slurry”, disminuyendo la re-
moción de material base del perno. Por lo cual, presenta
mejores propiedades contra el desgaste a alta temperatura.
Sin embargo, se debe tener en cuenta el fenómeno de
degradación provocado por la volatilización del hidróxi-
do de cromo, cuando esta aleación es expuesta a vapor
de agua y alta temperatura, lo cual puede incrementar el
coeficiente dimensional de desgaste.
Conclusiones
La evaluación de dos distintas aleaciones base hierro,
utilizadas en la fabricación de rodillos de laminación, sugie-
re la aplicación de la aleación WCI en los primeros estantes
de laminación en caliente, debido a las mejores propieda-
des contra el desgaste a alta temperatura con respecto a la
aleación HSS. Sin embargo, en condiciones a baja tempe-
ratura la aleación HSS, presenta un mejor desempeño. Su-
giriendo esta aleación para aplicaciones en desgaste a baja
temperatura. Lo cual fue corroborado mediante el análisis
superficial utilizando microscopía electrónica de barrido.
La metodología establecida puede contribuir en el es-
tudio y aplicación de nuevas aleaciones dirigidas a la fabri-
cación de rodillos de trabajo para laminación. Mediante la
fabricación de pequeños tochos colados, maquinado de las
probetas, un posible TT para obtener la microestructura
ideal (de ser necesario) y su posterior estudio en los distin-
tos ensayos establecidos.
Micrografías de la superficie desgastada de WCI baja (a y b)
y alta temperatura (c y d).
El mecanismo de desgaste para esta condición es abra-
sivo, debido a una combinación de partículas duras prove-
nientes de la matriz desgastada, óxidos provocados por el
calentamiento y partículas de óxido debido al desprendi-
miento de la capa tribológica.
Por otra parte, el desgaste a alta temperatura presenta
una superficie cubierta por una capa tribológica princi-
palmente compuesta por óxidos. Se puede apreciar en la
Figura 8c una capa de óxido deformada plásticamente sin
señales de marcas de arado en la matriz. La capa de óxido
se presentó uniforme en la mayor parte de la superficie del
perno. Señales de desprendimiento de la capa tribológica
también fueron encontradas, como lo muestra la Figura
8c. La información obtenida sugiere un mecanismo de des-
gaste abrasivo.
La formación de la capa de óxido y desprendimiento de
la misma, obedece a lo encontrado en los ensayos de oxida-
Agradecimientos
Los autores de este trabajo agradecen al Programa de
Investigación Científica y Tecnológica (PAICYT) de la Uni-
versidad Autónoma de Nuevo León, al Programa de Me-
joramiento y Desarrollo del Profesorado (PRODEP) de la
Secretaría de Educación Pública, al Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología y a Sistemas Automotrices de México,
S.A. de C.V. por las facilidades y apoyos otorgados para la
realización de este trabajo.
Referencias
[1] A. B. Jacuinde y W.M. Rainforth 2001, The wear behaviour of high-
chromium white cast irons as a function of silicon and Mischmetal
content. Wear, 250 (2001), 449-461.
[2] A. Bedolla-Jacuinde, Microstructure of vanadium-, niobium-and tita-
nium-alloyed high-chromium white cast irons. Int. J. Cast Met. Res.,
13 (2001), 343-361.
[3] J.H. Ramírez-Ramírez, R. Colás y N.F. Garza-Montes-de-Oca. High tem-
perature oxidation of a work roll grade high-chromium white cast iron,
Journal of Iron and Steel Research, International, 20 (2013), 122-129.
[4] J.H. Ramírez-Ramírez, Comportamiento al desgaste de aleaciones
avanzadas a alta temperatura, Tesis doctoral Universidad Autónoma
de Nuevo León, 2017.
[5] N.F. Garza-Montes-de-Oca y W.M. Rainforth, Wear mechanisms expe-
rienced by a work roll grade high speed steel under different environ-
mental conditions, Wear; 267 (2009). 441-448.