Rosenberger, Mario Roberto <br/><br/>
Desgaste de Materiales Compuestos de Matriz de Aluminio bajo regímenes que inducen Mezclado Mecánico con la Contraparte . 

 -  2009. 
 -  185 p. 
<br/><br/> Cantidad de ejemplares: 1 
<br/><br/>Tesis para optar al título de Doctor en Ciencia y Tecnología de Materiales, mención Materiales. Director/es: Forlerer, Elena; Schvezov, Carlos E. 
<br/><br/> Se estudió el desgaste de un sistema tribológico en condiciones en que se genera una capa mezclada mecánicamente (MML). Para esto se realizaron diversos experimentos y luego el modelado por computadora del proceso. En los experimentos se empleó un material compuesto de matriz de AA1060 reforzado con partículas de Al2O3 de 20 µm. Los ensayos se realizaron en un equipo pin-on-ring en condiciones no lubricadas a una velocidad de 2,7 m/s. Un disco de fundición de hierro gris es usado como contraparte. Para estudiar la formación, destrucción y estabilidad de la capa MML, se realizaron diferentes experimentos ajustándose a la siguiente matriz: 1. Ensayos a diferentes cargas, desde 4,9 a 115,9 N, dentro del estado estacionario de desgaste. 2. Ensayos para determinar la evolución del desgaste en las etapas iniciales. 3. Ensayos partiendo de diferentes superficies de contacto, con y sin MML Se determinó la tasa de desgaste mediante dos métodos diferentes: la pérdida de peso y el acortamiento de las probetas. Se compararon entre sí y se relacionaron con los efectos del desgaste en la probeta. A fin de conocer el efecto del desgaste sobre los materiales se caracterizaron las superficies desgastadas y los cortes longitudinales de las probetas desgastadas mediante microscopía óptica y electrónica, y microanálisis dispersivo en energía, EDAX. El modelo computacional se planteó sobre la base de que el desgaste se debe principalmente a la conjugación de deformación plástica de la subsuperficie y al ablandamiento del material debido a la alta temperatura producto de la fricción. Ambos fenómenos fueron observados en los experimentos. El modelo computacional se desacopló en dos partes, en primer lugar se calculó el campo de temperaturas generado por fricción para relacionarlo con los datos experimentales, y en segundo lugar se calcularon las deformaciones de la probeta a diferentes cargas observando la deformación plástica en la subsuperficie y a partir de ella se calcula la tasa de desgaste. En los experimetos se detectaron dos regímenes de desgaste: uno severo y otro moderado. El factor condicionante de los regímenes es la carga aplicada, ya que una superficie de contacto inicial rugosa solamente retarda llegar al estado estacionario de desgaste. La presencia de la capa MML gobierna las características del régimen moderado. La MML es estable y dinámicamente regenerada mientras la deformación del sustrato (material compuesto original) no es excesiva. La resistencia de la capa MML se acomoda automáticamente a la solicitación mediante el aumento del espesor y/o el aumento de dureza que lo logra a través de la formación de compuestos de Al, O y Fe, principalmente. Los resultados del modelo indican una fuerte relación entre la temperatura y la resistencia al desgaste, así al incrementarse la temperatura, se reduce el valor de la carga de transición entre los regímenes moderado y severo en forma lineal, y por lo tanto, baja la resistencia del material. Además, se observa que la tasa de desgaste medida por acortamiento está fuertemente vinculada con la generación de rebaba en la probeta, la cual es producto de la abundante deformación plástica de la subsuperficie. Por otro lado, la tasa de desgaste medida por pesada no es sensible a la generación de rebaba.  The wear of a tribilogy systems under conditions that generate a mechanically mixed layer (MML) was studied through experiments and computational modeling. An AA1060 alloy matrix material composite reinforced with AL2O3 (20µm) was used in the experiments. A pin-on-ring machine was employed in dry sliding at a velocity of 2,7m/s. A low carbon steel disc was used as the counterface. With the objective of study the formation, destruction, and stability of the MML several experiments were performed, according to the following matrix: 1. Tests performed at different load, from 4.9 to 1115.9 N, under a wear steady state. 2. Tests performed to determine the evolution of the earlier steps of wear. 3. Tests beginning from roughness and composition of the contact surfaces, with and without MML. The wear rate was calculated by two methods: the change of weight and the change of length of the samples. The two values were compared and were related to the morphology of the worn samples. With the aim to know the effect of the test on the materials, the worn surfaces and their longitudinal sections were characterized by optic and electronic microscopy and energy dispersive spectroscopy (EDS). The computational model was building on two bases: Wear is caused by the plastic deformation of the subsurface, and the softening of the material due to the increasing friction temperature. Both phenomena were observed in the experiments. The computational model was separated in two parts. In the first, the temperature field was calculated and the results were related with the experiments. In the second, the deformation field was calculated to different loads and the subsuperficial deformation and wear rate were obtained. From the experiments two wear regimes were found, one mild and the other severe. The controlling factor of such regimes is applied load, and the initial morphology and composition of the contact surface only delay the steady state of wear. The MML gives the characteristics of the mild regime. The MML is stable and dynamically regenerated while the deformation of the substrate (original metal matrix composite) is not excessive. The wear resistance of the MMl is automatically adjusted to the hardness. The hardness is increased by the formation of AI, O and Fe compounds. The results of the model indicate a strong relation between the temperature and the wear resistance, in such a way that while increasing the temperature decreases linearly the load of transition from mild to severe regime and diminishing also the wear resistance of the material. Besides, it is observed that the wear rate measured by change in length is stronger linked with the generation of burr in the ending border of the sample. The burr is formed by the amount of plastic deformation of the subsurface. On the other hand, the wear rate measured by change in weight is not sensible to the burr generation.