Caracterización del comportamiento tribológico del acero AISI O1 bajo condiciones de contacto seco utilizando la técnica Pin-on-Disk

Abstract

La caracterización tribológica del acero AISI O1 en contacto seco se llevó a cabo mediante ensayos Pin-on-Disk siguiendo la norma ASTM G99, evaluando el efecto de la carga (10–30 N), la velocidad de deslizamiento (200–500 rpm) y el diámetro del pin (2 mm y 6,35 mm) sobre el desgaste. Se determinó la tasa de desgaste volumétrico y el coeficiente de desgaste mediante el modelo de Archard, obteniéndose un incremento sostenido de ambos parámetros al aumentar la severidad del ensayo. El coeficiente de desgaste osciló entre 3,49×10⁻³ y 5,05×10⁻³, mientras que la tasa volumétrica varió desde 5,26×10⁻¹² m³/m hasta 2,29×10⁻¹¹ m³/m, alcanzando los valores máximos bajo la combinación de mayor carga y velocidad (30 N, 500 rpm, pin de 2 mm). El análisis microestructural de las superficies desgastadas reveló mecanismos predominantes de abrasión leve en condiciones menos severas, combinados con adhesión localizada y formación incipiente de óxidos a cargas intermedias, y un desgaste mixto abrasivo-adhesivo con fragmentación superficial en las pruebas más exigentes. Las mediciones de dureza Vickers post- ensayo indicaron un ablandamiento superficial de hasta –3,03% respecto al valor inicial, correlacionando directamente la disminución de dureza con el aumento del Desgaste. Finalmente, se concluye que la presión de contacto y la velocidad de deslizamiento son los factores críticos para maximizar la vida útil de componentes de acero AISI O1 en aplicaciones de contacto seco, proporcionando datos cuantitativos clave para el diseño de sistemas tribológicos en condiciones severas.