Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 30, no. 2, July-December 2026.
DOI: 10.46842/ipn.cien.v30n2a01
A study of the erosive wear of cold work tool steels
Un estudio del desgaste erosivo de aceros para herramientas de trabajo en frío
Recibido 23/05/2026, aceptado 06/07/2026, publicado 14/07/2026.
Abstract
In this work, a study of erosive wear was conducted on cold-work tool steels, AISI O1 (Non-deforming, slightly alloyed steel) and AISI D2 (Non-deforming steel with high chromium content) subjected to the impact of silicon carbide particles (SiC), to know their performance against this wear process. An erosion rig based on the ASTM G76-95 standard was employed to complete the testing. Tests were carried out using different impact angles, 30°, 45°, 60° and 90°, with a particle velocity of 24 ± 2 m/s and a particle flux of 63 g/min. The abrasive particles had an angular shape, with a particle size of 420–450 µm. The silicon carbide (SiC) particles were used to accelerate the wear process and evaluate the performance of these materials under severe erosion conditions. Characterization techniques such as hardness tests and optical microscopy were used to know the characteristics of the materials, morphology of the abrasive particles and the wear mechanisms identification. The erosion results showed that AISI O1 steel showed higher erosion rates than AISI D2 steel.
Resumen
En este trabajo, se realizó un estudio del desgaste erosivo en aceros para herramientas de trabajo en frío, AISI O1 (acero no deformable, ligeramente aleado) y AISI D2 (acero no deformable con alto contenido de cromo) sometidos al impacto de partículas de carburo de silicio (SiC), para conocer su comportamiento frente a este proceso de desgaste. Se empleó un equipo de erosión basado en la norma ASTM G76-95 para completar las pruebas. Estas, se llevaron a cabo utilizando diferentes ángulos de impacto, 30°, 45°, 60° y 90°, una velocidad de partícula de 24 ± 2 m/s y un flujo de partículas de 63 g/min. Las partículas abrasivas mostraron una forma angular, con un tamaño de partícula entre 420-450 µm. Se utilizaron partículas de carburo de silicio (SiC) para acelerar el proceso de desgaste y evaluar el comportamiento de estos materiales en condiciones de erosión severa. Se emplearon técnicas de caracterización, como ensayos de dureza y microscopía óptica, para determinar las características de los materiales, la morfología de las partículas abrasivas y la identificación de los mecanismos de desgaste. Los resultados de la erosión mostraron que el acero AISI O1 presentó mayores tasas de erosión que el acero AISI D2.
Index terms: erosive wear, ASTM G76, cold work tool steels, erosion rates.
Palabras clave: corrosión, API 5L, medio amargo, pruebas de inmersión.
ISO 690 reference:
Laguna Camacho, Juan Rodrigo;
Frías Flores, Javier Alejandro;
Calderon Loredo, Aldo Santos;
Mandujano Rodríguez, Andrea Aketzalli;
Velázquez Martínez, Víctor;
Aguilar Meléndez, Armando;
Sánchez Yáñez, Silvia Marina,
2026,
A study of the erosive wear of cold work tool steels,
Científica, vol. 30, no. 2,
ISSN 2594-2921, e300202,
DOI: 10.46842/ipn.cien.v30n2a02
