Estudio de composición y microestructura del material en discos de frenos utilizando autopartes originales y alternas

Abstract

En el mercado ecuatoriano se comercializan autopartes de distintos orígenes y costos, dependiendo su calidad, estos pueden o no cumplir con las especificaciones de diseño. Es por esto que se comparó tres diferentes discos de freno: un original y dos alternos, teniendo en cuenta que el sistema de frenado es primordial para salvaguardar la seguridad del usuario. Metodología: Para ello se realizaron pruebas con el fin de determinar la composición química y microestructura del material a través de ensayos de espectrometría y metalográficos, dichos ensayos que fueron efectuados en la ciudad de Quito a 2.800 msnm, en un laboratorio bajo normativas ASTM. Resultados: En cuanto a la composición química se obtuvo bastante similitud entre las partes alternas, sin embargo en comparación a la original la diferencia más significativa fue el porcentaje de carbono equivalente de aproximadamente 1% adicional a las alternas, lo cual afecta significativamente en la microestructura. Conclusión: Las tres muestras cumplen con las especificaciones de la normativa SAE J431, la cual indica el tipo de fundición gris destinado a la fabricación de discos de freno. La pieza original tiene una mejor distribución grafítica, y un mayor tamaño de las hojuelas de grafito, características que le ofrecen una mejor lubricación interna al material y una dureza más elevada otorgando así una mayor resistencia al desgaste por fricción, por lo que se deduce que la pieza original tendrá una mayor vida útil versus las alternas.

Introduction: In the Ecuadorian automotive market, auto parts of different origins and costs are commercialized, depending on their quality; these may or may not accomplish their quality with the right design specifications. This is why three different brake discs were compared; one original and two alternate, taking into account that the braking system is essential to safeguard the safety of the passengers. Methodology: Because of this some tests were carried out in order to determine the chemical composition and microstructure of the material through spectrometry and metallographic tests. These tests were carried out in the city of Quito at 2,800 meters above sea level, in a laboratory under ASTM regulations. Results: Regarding the chemical composition, a lot of similarity was obtained between the two alternate parts, however in comparison to the original the most significant difference was the percentage of carbon equivalent of approximately 1%, in addition to the alternate ones. Conclusion: The three samples have the specifications of the SAE J431 standard, which indicates the iron destined for the manufacture of brake discs. The original piece has a better graphitic distribution, and a larger size of the graphite, characteristics that offer a better internal lubrication to the material and a higher hardness, granting a greater resistance to frictional wear, reason why is considered that the original part will have a longer useful life versus the alternate ones.