En la ciencia de los materiales , el desgaste superficial se refiere al fenómeno de degradación de las capas superficiales de un sólido bajo la acción mecánica del entorno externo. Esta degradación suele estar asociada a fenómenos químicos debidos a la corrosión, puede tomar la forma de una pérdida de masa, dimensión, forma o incluso una modificación de la estructura. El estudio de los fenómenos de desgaste es uno de los campos de la tribología .
Los principales factores de desgaste son:
La fricción es la principal causa de desgaste que tiene los siguientes efectos:
El desgaste por adherencia se produce entre dos superficies metálicas en movimiento donde la fricción generada desprende fragmentos microscópicos de material que actúan como abrasivos (ejemplo: cojinetes lisos ).
La lubricación resuelve este problema evitando la adherencia y / y utilizando, para uno de los elementos, un material más blando que para los cojinetes de bronce.
En el caso de la fundición gris, las escamas de grafito que la componen proporcionan lubricación.
Entre dos superficies en contacto y en movimiento entre sí, partículas duras (provenientes de una u otra de las superficies o del exterior) que se impregnan en la superficie más blanda línea de la más dura, lubricada o no. Este desgaste se produce por raspaduras , impactos o erosión .
Para evitar este fenómeno abrasivo (agarrotamiento), las superficies deben someterse a un tratamiento aumentando la dureza superficial mediante transformación martensítica , cementación , nitruración , endurecimiento por trabajo .
Se dice que una superficie se oxida cuando las partículas pueden eliminarse con un simple toque o causar oxidación en la superficie frotada por simple contacto físico.
Un caso especial es el fenómeno de la sinterización corrosiva : los puntos de contacto entre dos superficies comprimidas se sueldan, luego, durante el movimiento, las partículas microscópicas se desprenden y se vuelven abrasivas por fricción y aumento de temperatura.
También llamada fatiga superficial , se produce por tensiones periódicas debidas al rodamiento ( contacto de Hertz ) entre dos superficies en contacto. Estas tensiones provocan grietas que pueden ocurrir en la superficie o debajo de la capa superficial.
Estas fisuras pueden acentuarse por el hidrógeno o el agua contenida en los lubricantes o por el propio lubricante, cuando su viscosidad le permite penetrar en el interior de las fisuras.
En el caso de una pieza endurecida irregularmente , puede producirse un fenómeno de desconchado superficial como resultado de la formación de grietas (caso de jaulas de rodamientos de bolas).