En la interacción con elementos de máquinas, surgen fenómenos que afectan negativamente su utilidad y vida útil. Entre ellos, podemos mencionar diferentes tipos de desgaste por fricción, como la abrasión, la erosión y la cavitación, que no son necesariamente están relacionados con la función natural del material. Sin embargo, existen otros fenómenos directamente vinculados con el trabajo y las propiedades intrínsecas de los materiales, como lo son, la corrosión y en especial la fatiga térmica.
La fatiga térmica es un fenómeno debido a la exposición repetida del acero a diferentes ciclos térmicos, generando su expansión y contracción constante, lo cual a su vez inocula tensiones internas que puede llevar a microgrietas en la superficie. Con el tiempo dichas grietas se propagan con la consecuente pérdida en propiedades del acero y eventualmente causa la falla total de herramental.
La acumulación de estas tensiones internas es la responsable de la aparición de la fatiga en el material con el tiempo. Las principales causas de la fatiga térmica incluyen los ciclos repetitivos, especialmente cuando no se controla la duración y la intensidad de los mismos. Además, la diferencia en los coeficientes de expansión térmica del material puede generar tensiones desiguales dentro de la estructura. Junto a esto, la falta de uniformidad en la distribución del calor también contribuye al problema, ya que el calentamiento desigual provoca deformaciones no homogéneas que derivan en tensiones internas. Por último, es crucial controlar las velocidades de calentamiento y enfriamiento; si estos procesos ocurren de manera abrupta, se generan tensiones mayores que en procedimientos controlados y progresivos.
La fatiga térmica es la consecuencia de una combinación de un ciclo tensiones térmicas, tensiones de tracción y deformación plástica. Si no se presenta uno cualquiera de estos factores, las fisuras térmicas no se iniciarán ni propagarán. La deformación plástica inicia la fisura y las tensiones de tracción promueven y desarrollan la grieta.
Por tal motivo, cuando seleccionamos materiales que estarán sometidos a altos ciclos térmicos, debemos de elegir materiales especiales, altamente aleados y con sistemas de fabricación que garanticen alta ductilidad y buena resistencia a la fractura.
Es acá donde los aceros Uddeholm para trabajo en caliente nos pueden brindar características mecánicas y químicas que garanticen la estabilidad tanto interna como superficial de los elementos de máquina, importante en procesos como moldes de fundición de metales, forja en caliente y extrusión en caliente. Obviamente, se debe tener presente como variables de aumento de la vida útil y de la calidad de los productos entregados, aparte de la correcta selección del material, el diseño de los componentes, sistemas de control de los ciclos y tratamientos térmicos.
Estaremos ahondando en la selección y utilización de aceros para trabajo en caliente y como aumentar la vida útil y la confiabilidad de sus procesos a través del uso adecuado de materiales de alta calidad, Uddeholm.
