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Análisis de cuchillas para corte de papel flitro : propuesta de solución para aumentar su durabilidad
(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Brühl, Sonia Patricia; Cimetta, Julio César; Ronconi, Valentín Darío; Charadía, Raúl
En este trabajo se analizaron cuchillas que habían salido de servicio y se estudió el caso para seleccionar nuevo material o tratamiento para elevar su durabilidad. Se sugirió un tratamiento superficial de nitruración iónica para endurecer el filo y se comprobó que sólo uno de los materiales utilizados elevaba su dureza y su resistencia al desgaste con la nitruración. Las pruebas en planta revelaron la falla del material, y siempre en la misma cuchilla del par. Se recomendó el uso del acero AISI M2 en ambas cuchillas, y la nitruración iónica para incrementar su durabilidad.
Comparación del comportamiento al desgaste de un acero AISI 1045 nitrurado y seguido de un temple por inducción
(2016-10) Schierloh, Gonzalo José; Regis, Matías Sebastián; Charadía, Raúl; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia
Se estudió el comportamiento al desgaste del acero AISI1045 con un tratamiento de nitruración iónica y posterior temple por inducción. Se midió dureza en superficie y perfil en profundidad. Se analizó la microestructura y evaluó el comportamiento al desgaste. Como resultado de la nitruración se obtuvo una zona formada por una capa de compuestos seguida por una zona de difusión de nitrógeno. La dureza superficial del acero templado y revenido aumentó en un 50% y, con el temple por inducción posterior, resultó aún superior con incremento en la dureza del núcleo. El comportamiento al desgaste resultó mejor que la del acero sólo nitrurado, debido al incremento de la capacidad de soporte de carga del sistema.
Comportamiento a desgaste y a la corrosión del acero AISI 420 nitrurado y nitrocarburado de corta duración
(2024-08-09) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Regis, Matías Sebastián; Carmona, Aníbal Emilio; Charadía, Raúl; Brühl, Sonia Patricia
Los aceros inoxidables martensíticos son utilizados ampliamente en la industria donde se requiere buena resistencia al desgaste y a la corrosión. La ingeniería de superficies ha desarrollado diferentes técnicas de modificación superficial como la nitruración o la nitrocarburación asistida por plasma. Si bien hay estudios sobre esta temática, no hay abundante información sobre tratamientos superficiales en aceros martensíticos como AISI 420. Para lograr ahorro de energía y mayor eficiencia, se pueden diseñar tratamientos de corta duración y temperaturas más altas. El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento al desgaste y a la corrosión de muestras de acero inoxidable martensítico AISI 420 nitrurado y nitrocarburado por plasma mediante tratamientos de corta duración. Las condiciones de nitruración estudiadas fueron: 420oC, 5hs (N420,5); 420oC, 6 hs (N420,6); 440 oC, 2 hs (N440); y de nitrocarburación 440oC, 2 hs (NC440). Se analizó la microestructura por DRX y SEM, se realizaron ensayos de pin on disk y electroquímicos para evaluar el comportamiento al desgaste y a la corrosión respectivamente. Con respecto a los resultados, en todos los tratamientos se obtuvo una zona modificada que corresponde a una solución sólida de nitrógeno/carbono en la red martensítica con algunos nitruros o carbonitruros para la nitruración o nitrocarburación respectivamente. El espesor de las capas modificadas fue de 10 μm aproximadamente y la dureza superior a 1200 HV para todos los tratamientos siendo mayor para la muestra N440. Las muestras tratadas presentaron mejor resistencia al desgaste que el acero solo templado y revenido el mejor rendimiento para la muestra N440. Con respecto a la resistencia a la corrosión, la muestra NC440 tuvo el potencial de corrosión más noble y presentó una región cuasipasiva, este comportamiento podría estar vinculado tanto al espesor de la capa como a la presencia de nitrocarburos.
Comportamiento al desgaste de AISI 316L nitrurado por plasma en procesos de corto tiempo
(2017-10-18) Vaca, Laura Silvia; Guitar, María Agustina; Charadía, Raúl; Manova, Darina; Mändl, Stephan; Brühl, Sonia Patricia
En este trabajo se presenta la comparación de la resistencia al desgaste por fretting de muestras de AISI 316L nitruradas por tres métodos diferentes asistidos por plasma, PIII, LEII y nitruración DC, para aplicaciones mecánicas de piezas sometidas a vibraciones.
Comportamiento al desgaste de un acero SAE 1045, templado por inducción posterior a la nitruración iónica : películas delgadas y tratamiento de superficie
(2015-11-17) Charadía, Raúl; Regis, Matías Sebastián; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia
Los aceros al carbono son ampliamente utilizados en la industria metalmecánica en los componentes de las maquinarias; esto se debe a que se puede mejorar sus propiedades: como obtener alta dureza y tenacidad a un costo aceptable aplicando diferentes técnicas. Un caso particular de esto es el acero AISI 1045. Para incrementar su dureza y resistencia al desgaste se pueden realizar diferentes tratamientos, como por ejemplo, la nitruración por diferentes técnicas, el temple tradicional con posterior revenido, o bien lo más usual es con la técnica de temple superficial por inducción. Estos tratamientos aplicados individualmente no terminan de conformar un buen resultado final, por lo que surge la inquietud de realizar una nitruración, seguida de un temple por inducción para obtener una alta dureza en la superficie del material sobre la estructura nitrogenada del acero. En este trabajo, se estudió el comportamiento al desgaste de las capas nitruradas obtenidas con un tratamiento de nitruración de 15 horas de duración y posterior temple por inducción. Se midió dureza en superficie y perfil en profundidad. Se analizó la microestructura y se evaluó el comportamiento al desgaste mediante ensayos de pin on disk y de erosión. Como resultado de la nitruración se obtuvo una zona modificada formada por una capa de compuestos seguida por una zona de difusión de nitrógeno. Con este tratamiento, la dureza superficial del acero templado y revenido aumentó más del doble y con el temple por inducción posterior, resultó aún superior y además se incrementó la dureza del núcleo. El comportamiento al degaste del acero después del tratamiento combinado de nitruración + temple por inducción resulte mejor que la del acero sólo nitrurado debido al aumento de la dureza superficial y del núcleo que incrementa la capacidad de soporte de carga del sistema y consecuentemente la resistencia al desgaste.
Comportamiento al desgaste y corrosión de un acero AISI 316L nitrurado y recubierto con TiN por PAPVD
(2017-10-18) Cimetta, Julio César; Vaca, Laura Silvia; Landi, Pablo Nicolás; Moscatelli, Mauro Nicolás; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Charadía, Raúl; Brühl, Sonia Patricia
El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento al desgaste, a la corrosión y a la erosión de recubrimientos comerciales de TiN depositados por PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapour Deposition) sobre acero inoxidable austenítico AISI 316L nitrurado.
Comportamiento mecánico de un recubrimiento DLC depositado sobre acero inoxidable martensítico previamente nitrurado
(2013-05-07) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Charadía, Raúl; Cabo, Amado; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Brühl, Sonia Patricia
En este trabajo se estudió el comportamiento tribológico de un film de DLC que fue depositado sobre acero inoxidable martensítico AISI 420 nitrurado, con dos terminaciones superficiales diferentes, previas a la nitruración iónica, analizando los resultados en función del acabado superficial.
Comportamiento mecánico de un recubrimiento DLC sobre acero AISI 420 nitrurado por plasma con diferentes terminaciones superficiales
(2013-02-25) Brühl, Sonia Patricia; Charadía, Raúl; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Cabo, Amado
En este trabajo se estudió el comportamiento tribológico de un film de DLC depositado sobre acero inoxidable martensítico.
Diseño de una máquina de ensayos de adhesión para recubrimientos finos tipo Scratch Test basada en la norma ASTM C-1624
(2021-07-07) Uccellini Bermúdez, Massimo Nicola; Velázquez, Eduardo Antonio; Charadía, Raúl
El proyecto se centra en el diseño/ingeniería y cálculo de una máquina de ensayos tipo Scratch Tester para para recubrimientos duros finos depositados sobre sustratos metálicos. Con ésta se busca aumentar la productividad y calidad de los ensayos realizados por becarios del Grupo de Ingeniería de Superficies que desempeña sus tareas en la Facultad Regional de Concepción del Uruguay (UTN FRCU) en la provincia de Entre Ríos. Además, permitirá generar un registro de los elementos ensayados.
Estructura y propiedades de un recubrimiento DLC depositado por plasma CVD en un acero inoxidable AISI 420 nitrurado
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay, 2010-11-02) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; García, Néstor Aníbal; Cimetta, Julio César; Charadía, Raúl; Lasorsa, Carlos; Brühl, Sonia Patricia
Los aceros inoxidables martensíticos tienen múltiples aplicaciones, entre ellas instrumentos cortantes como navajas y hojas de afeitar, cuchillería, instrumentos quirúrgicos, donde se requiere buena resistencia mecánica y a la corrosión. Los tratamientos de modificación superficial, como la nitruración asistida por plasma, permiten mejorar las propiedades mecánicas pero suelen tener efectos negativos en el comportamiento a la corrosión. Por esta razón, para algunas aplicaciones se elige combinar este proceso con otros de recubrimiento, como por ejemplo las películas CVD (Chemical Vapour Deposition) asistidos por plasma, dando origen a los tratamientos llamados “duplex”. En este trabajo se presentan los resultados del estudio de un recubrimiento DLC (Diamond-Like-Carbon) depositado por la técnica de CVD asistida por plasma sobre acero inoxidable martensítico AISI 420 templado y revenido, y posteriormente nitrurado, comparándolo con el DLC depositado sin nitrurado previo, y con el acero sólo nitrurado sin recubrimiento. En los tres casos se midió dureza superficial y espesor de la zona modificada y del recubrimiento. Se observó la microestructura de la zona tratada con microscopio óptico y electrónico de barrido. Se evaluaron propiedades mecánicas mediante ensayos de indentación estáticos, cuasiestáticos, y de desgaste por deslizamiento recíproco de baja amplitud, usando como contraparte una bolilla de carburo de tungsteno, variando la carga y el tiempo. Se determinaron los valores de carga para los cuales se dañó el recubrimiento en los distintos ensayos y se caracterizó el daño con fotos del SEM. Para evaluar la resistencia a la corrosión se realizaron: un ensayo de niebla salina de 100 horas según norma ASTM B117 y un ataque superficial con ácido oxálico según Norma ASTM A763. Como resultado de la nitruración se obtuvo una zona modificada constituida por una capa blanca de 8-10 micrones de espesor, los recubrimientos fueron de 1 micrón de espesor. Con respecto al comportamiento mecánico del recubrimiento DLC, la resistencia de la probeta duplex fue mayor aunque se observó que los bordes de flexión se fisuraron por fatiga en el ensayo de desgaste. En el ensayo cuasiestático con la mayor carga la probeta sólo recubierta presentó fisuras y desprendimiento de capa a diferencia de la probeta duplex que no mostró daño alguno. En cuanto al comportamiento a la corrosión, la respuesta del recubrimiento tanto en la prueba de niebla salina como en la de medio ácido fue buena. En cambio en la probeta nitrurada, se mostró susceptible a la corrosión en ambos casos.
Estudio de las condiciones óptimas de nitruración iónica para el acero AISI 420
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay., 2018-10-23) Regis, Matías Sebastián; Charadía, Raúl; Dalibón Bähler, Eugenia Laura
Los aceros inoxidables son un grupo de aceros de alta aleación que poseen una buena resistencia a la corrosión en diferentes ambientes. Esta característica se debe al contenido de cromo que tienen en su composición (superior al 10%), el cual forma una película delgada de óxido que lo aísla del ambiente agresivo, por lo cual estos aceros son muy utilizados en la industria alimenticia, petroquímica, médica, etc. Estos aceros de acuerdo a su estructura se pueden clasificar en ferríticos, austeníticos y martensíticos. Estos últimos poseen buenas propiedades mecánicas y aceptable resistencia a la corrosión. Para mejorar sus propiedades superficiales, pueden ser sometidos a tratamientosde modificación superficial asistidos por plasma. La nitruración iónica es una buenaopción para incrementar la dureza superficial y resistencia al desgaste en estos aceros,sin disminuir la resistencia a la corrosión característica del material. En este trabajo se realizaron diferentes ensayos de nitruración, analizando comoafecta a la capa modificada la variación del tiempo y la temperatura de los mismos, sobre un único sustrato de acero inoxidable martensítico, el AISI 420. De acuerdo a los resultados obtenidos, puede indicarse que con tratamientos de corta duración y mayor temperatura se obtienen valores similares de dureza y espesor de capa que en los tratamientos tradicionales. En cuanto al comportamiento a la corrosión y al desgaste, algunos de los tratamientos cortos de nitruración presentaron una mayor resistencia en ambas propiedades que los ensayos característicos de largo tiempo.
Estudio para mejorar la duración del filo de cuchillas para corte de hilo y papel
(2019-09-06) Charadía, Raúl; Da Silva Corts, Lucas Joel; Brühl, Sonia Patricia
El objetivo del presente trabajo es aumentar la resistencia al desgaste que sufren cuchillas de acero al cortar papel e hilo. Se estudió el análisis de composición química y se seleccionó un tratamiento térmico de nitruración iónica con el fin de endurecer la superficie de las mismas. Luego de ensayos de tipo metalográfico, de dureza y resistencia al desgaste se concluyó que solamente una de las cuchillas, la cual está confeccionada en acero tipo AISI M2, es adecuada para dicho proceso. Se realizaron pruebas en planta y tratamientos con nuevos parámetros, con los cuales se espera obtener resultados satisfactorios.
Influencia de la terminación superficial previa a la nitruración de acero inoxidable AISI 420
(2011-11-27) Charadía, Raúl; Brühl, Sonia Patricia; Dalibón Bähler, Eugenia Laura
En este trabajo se presentan los resultados de nitruración iónica de un acero inoxidable martensítico AISI 420 con diferente acabado superficial, un grupo lijado hasta granulometría 1000 y otro pulido a espejo. Se analizó la microestructura, se midió dureza superficial y en profundidad. Se realizaron ensayos de deslizamiento recíproco para estudiar el comportamiento tribológico. Para evaluar la resistencia a la corrosión se realizó un ensayo de niebla salina y se midió el potencial de corrosión. Se determinó que en las muestras pulidas se logra una nitruración más efectiva, buena dureza en superficie con un perfil de dureza de mayor penetración, mejor comportamiento al desgaste y a la corrosión.
Influencia de los parámetros de nitruración iónica de corta duración en la resistencia al desgaste de un acero AISI 420 : películas delgadas y tratamientos de superficie
(2015-11-17) Charadía, Raúl; Cabo, Amado; Moscatelli, Mauro Nicolás; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia
Los aceros inoxidables martensíticos son frecuentemente utilizados en la industria petroquímica e hidráulica y toda aquella donde se requiera un acero inoxidable con buenas propiedades mecánicas y alta resistencia al desgaste. La nitruración asistida por plasma ha probado ser un método de modificación superficial eficaz para endurecer este tipo de aceros, sin embargo, como es ampliamente conocido en todos los casos los procesos son de larga duración (aproximadamente 10 horas o más). En este trabajo se estudió el comportamiento al desgaste de las capas nitruradas obtenidas con un tratamiento de nitruración de 5 horas de duración y dos temperaturas de tratamiento diferentes. Se midió dureza en superficie y en profundidad. Se analizó la microestructura y se evaluó el comportamiento al desgaste mediante ensayos de pin on disk y de erosión. El espesor de capa y la profundidad de penetración de nitrógeno fueron mayores en la muestra nitrurada a mayor temperatura y 5 horas de duración. El comportamiento en los ensayos de pin on disk fue mejor en la muestra nitrurada a mayor temperatura y en los ensayos de erosión la tendencia demuestra un comportamiento que se relaciona no sólo con la alta dureza superficial de las muestras tratadas sino con el decaimiento gradual del perfil de dureza en profundidad.
Nitruración iónica de acero inoxidable martensítico en procesos cortos : estudio de la resistencia al desgaste y a la corrosión
(2023-11-10) Brühl, Sonia Patricia; Carmona, Aníbal Emilio; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Charadía, Raúl; Dalke, Anke
En este trabajo se presentan resultados de un trabajo conjunto donde se nitruraron algunas muestras en un equipo semi industrial en la TU Freiberg en Alemania, y otras en un equipo experimental del Grupo GIS, en UTN, Argentina.
¿La nitruración iónica puede ser un tratamiento de corta duración? : parámetros y resultados comparativos en un acero AISI 420
(2013-08) Charadía, Raúl; Cimetta, Julio César; Brühl, Sonia Patricia; Dalibón Bähler, Eugenia Laura
En este trabajo se presentan los resultados de microestructura y resistencia al desgaste de un acero inoxidable AISI 420 nitrurado durante 3 horas con diferentes parámetros y se comparan con los hallados en los tratamientos habituales de 10 horas. Se midió dureza en superficie y perfil en profundidad, se analizó la microestructura, y se realizaron ensayos de desgaste tipo pin-on-disk. En el análisis metalográfico y el perfil de dureza de las probetas tratadas con nitruración corta (3 horas), se encontró una zona modificada de espesor comparable al de las probetas tratadas 10 horas. La dureza resultó diferente según los parámetros utilizados pero todas las muestras presentaron una zona modificada por nitrógeno que permitió soportar las exigencias de los ensayos de desgaste. Se concluye que un tratamiento de nitruración iónica de 3 horas con los parámetros adecuados, representa una opción importante para las aplicaciones industriales dado que la reducción en la duración del proceso es de vital importancia para lograr competitividad y aumento de la producción.
Nitruración y oxidación de AISI 4140 como protección contra el desgaste y la corrosión
(2022-05-02) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Vergniaud, Pablo Martín; Charadía, Raúl; Karges, Esteban; Cabo, Amado; Brühl, Sonia Patricia
En este trabajo se estudió el comportamiento al desgaste y a la corrosión de un acero AISI 4140 nitrurado por plasma y postoxidado en dos condiciones diferentes,procesos llevado a cabo en un reactor industrial de la empresa IONAR S.A. Las mustras fueron nitruradas por plasma y oxidadas a dos temperaturas diferentes 500ºC y 400ºC durante una hora y utilizando vapor de agua a baja presión. Se analizó la microestructura por difracción de rayos X, se observó la zona tratada con OM y SEM. Se realizaron ensayos de pin on disk con 3 N de carga, 500 m y bolilla de alúmina como contraparte. Se realizaron ensayos de niebla salina y electroquímicos en una solución de NaCI para evaluar el comportamiento a la corrosión.
Procedimiento de homologación para vehículos transformados a eléctricos y mejoras de autonomía aplicables a la conversión eléctrica realizada sobre el automóvil Peugeot 308 en el PFC-1706A
(2019) Molo, Tomás Juan Antonio; Baldesari, Gabriel; Charadía, Raúl
En referencia al PFC-1706A (Conversión de la motorización original mecánica a eléctrica de automóvil Peugeot 308) donde el objetivo principal fue realizar una conversión que funcione y no las características y calidad del sistema de baterías, hoy nace la oportunidad de tener como objetivo el análisis y elección del mejor sistema disponible para este tipo de vehículos. A su vez, en el proyecto de referencia tampoco fue objetivo de este el estudio de los procedimientos de homologación y potenciales ajustes técnicos para circular. Estas cuestiones abren la oportunidad de desarrollar soluciones para ambos puntos.

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