Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Apr 2004)
Comportamiento frente al desgaste en materiales compuestos de aluminio reforzados con partículas cerámicas
Abstract
The present work deals with the wear behaviour on AA6061 based aluminium matrix composites reinforced with different kinds of ceramic particles: TiB2, B4C, Si3N4, Al2O3 y SiC. Composites were obtained by means of a solid-state consolidation method, combining both powder metallurgy processing and hot extrusion. The study carried out was based on a pin-on-ring apparatus under dry sliding conditions (dry friction). Both friction coefficient and wear rate were measured for each composite. Scanning Electron Microscope (SEM) was used to analyse wear and the tribolayer formed. Results show that wear rate is lower in composites than in the unreinforced alloy in every case, as expected. Differences among composites are probably related to different particle size rather than nature of reinforcements. On the other hand, friction coefficient do not show a trend on composites, being lower than the base alloy in some cases and higher in others.<br><br>El presente artículo trata sobre las propiedades tribológicas en materiales compuestos de matriz de aleación de aluminio AA6061, reforzados con partículas cerámicas de diferente naturaleza: TiB2, B4C, Si3N4, SiC y Al2O3. Los materiales compuestos fueron obtenidos mediante un procedimiento de consolidación en estado sólido que combina la pulvimetalurgia con un proceso de extrusión en caliente. El estudio tribológico realizado se basó en una metodología de ensayo del tipo pin-on-ring con deslizamiento en seco (sin lubricación). Se analizaron para cada caso el coeficiente de rozamiento y la tasa de desgaste en función de la distancia de deslizamiento. Asimismo, las muestras ensayadas se observaron mediante microscopía electrónica de barrido. Los resultados obtenidos demuestran que las tasas de desgaste de los compuestos son inferiores en todos los casos a los de la matriz sin reforzar. Entre los compuestos, las diferencias encontradas son debidas al tamaño medio de las partículas de refuerzo, obteniéndose un menor desgaste para tamaños de refuerzo mayores, mientras que la naturaleza de los mismos no parece tener una marcada influencia. Con respecto al coeficiente de rozamiento, no se ha encontrado una tendencia parecida entre los compuestos estudiados, obteniéndose en unos casos un valor mayor y en otros menor que con respecto a la aleación sin reforzar.
