Daño por fretting

El fretting es una condición mecánica que existe cuando dos piezas en contacto presentan movimientos relativos de pequeña amplitud, típicamente del orden de decenas de micrones. En aplicaciones industriales suele originarse por vibraciones o por cargas oscilantes en alguno de los componentes en contacto. Una vez presente puede generar diferentes tipos daño localizado, como fisuras, desgaste y oxidación, lo que puede dar lugar a fallas o reducir la vida útil de los componentes en servicio.

(a) Detalle de la configuración de contacto en un ensayo de _fretting_ de un tubo de Inconel 690 contra con dos piezas de acero inoxidable tipo 304L. (b) Desgaste en el tubo observado por microscopía óptica. (c) Fisuras en el tubo observadas por microscopía electrónica de barrido. En ambos casos el daño fue originado en las mismas condiciones de _fretting_ pero a diferente cantidad de ciclos.

Una parte importante del trabajo realizado en esta temática se ha focalizado en el diseño y la fabricación de diferentes dispositivos experimentales. A partir de estos dispositivos, que en su mayoría se montan en una máquina de ensayos servohidráulica, se han logrado realizar experimentos controlados y repetitivos. Para la caracterización del daño en los materiales que resulta de estos ensayos se han utilizado diferentes técnicas, entre las que se destacan la microscopía óptica, la microscopía electrónica de barrido y la de transmisión y la perfilometría por interferometría óptica.

Montaje de un dispositivo para ensayos de _fretting_ en tubos sobre una máquina de ensayos servohidráulica.

Formación de recursos humanos en el tema:

En este tema, hay una tesis de doctorado en desarrollo y hasta el momento (2021) se han formado 5 profesionales dentro de la División Física de Metales: un Doctor en Ciencias de la Ingeniería, dos Magísteres en Ingeniería, una Ingeniera Mecánica y un Ingeniero Electromecánico. 

Si bien la temática está enfocada principalmente a tubos de generadores de vapor, los estudios de fretting dentro de la división se han extendido también a materiales con memoria de forma y a componentes de prótesis de cadera.

Publicaciones relacionadas

técnicas y equipamiento asociado:

  • Ensayos mecánicos con máquinas servohidráulicas y dispositivos desarrollados en la división.
  • Perfilometría por interferómetría óptica.
  • Microscopía óptica.
  • Microscopía electrónica de barrido (SEM).
  • Microscopía electrónica de transmisión (TEM).
  • trabajando en este tema