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Item Aceros inoxidables nitrurados y recubiertos : comportamiento al desgaste y a la corrosión(2023-04-24) Dalibón Bähler, Eugenia LauraLos objetivos del trabajo son: Diseñar procesos en forma individual o combinada que permitan mejorar el comportamiento a la fricción, al desgaste y a la corrosión. Comprender los cambios microestructurales que se producen en los aceros tratados. Determinar las condiciones óptimas del tratamiento previo que asegure mejor rendimiento mecánico y adhesión de los films.Item Adhesión de recubrimientos PVD sobre AISI 4140 previamente nitrurado para la industria petrolera(2019-09-06) Quintana, Juan Pablo; Uccellini Bermúdez, Massimo Nicola; Tabares, Ignacio Javier; Brühl, Sonia Patricia; Dalibón Bähler, Eugenia LauraSe presentarán y compararán los resultados de adhesión de muestras recubiertas con nitruro de titanio aluminio (TiAlN) con interfase de TiAl con y sin implantación iónica, carbonitruro de titanio en dos proporciones distintas N2/C2H2 y recubrimientos bicapa de Ti/TiN. Como conclusión, vemos que los recubrimientos de Nitruro de titanio aluminio, depositados con implantación iónica fueron los más satisfactorios tanto al scratch test como a la indentación.Item Adhesión y comportamiento al desgaste de recubrimientos cerámicos de Cr/CrN mono y multicapa depositados por PVD sobre acero AISI 4140 nitrurado.(2023-09-08) Maskavizan, Ana Justina; Brühl, Sonia Patricia; Márquez, Adriana Beatriz; Dalibón Bähler, Eugenia LauraUna forma de mejorar las propiedades superficiales del acero de media aleación es mediante la combinación de un tratamiento de nitruración y la posterior deposición de recubrimientos cerámicos duros. En este trabajo se comparan recubrimientos de Cr/CrN monocapa y multicapa depositados por PVD sobre acero AISI 4140 nitrurado. Se estudió su microestructura, adhesión y resistencia al desgaste. El recubrimiento consistente de múltiples capas de Cr y CrN presentó un mejor comportamiento en general en los ensayos realizados.Item Análisis de microestructura y comportamiento a la corrosión de un acero inoxidable martensítico nitrurado y nitrucarburado asistido por plasma(2023-09-08) Munar, Lautaro; Dalibón Bähler, Eugenia LauraEn el presente trabajo se estudió el comportamiento a la corrosión de un acero inoxidable martensítico DIN 1.4021, templado, nitrurado y nitrocarburado, durante 2 h, a dos temperaturas distintas: 420 °C y 440 °C. Se observaron las capas en un microscopio óptico. Se realizaron ensayos de microdureza. Se analizó la microestructura por difracción de rayos X. Y se realizaron ensayos de corrosión de niebla salina y potenciodinámicos. En el análisis de microestructura de las capas por DRX, se detectaron picos de “martensita expandida” (α’N ), de la fase ε-Fe 2-3 N y de la fase γ’-Fe 4 N en las muestras nitruradas y las muestras nitrocarburadas presentan cementita (Fe 3 C). Las muestras tratadas a 440 °C presentaron mayor espesor de capa y un mejor comportamiento a la corrosión.Item Análisis del comportameinto al desgaste del acero AISI 420 nitrurado y nitrocarburado por plasma(edUTecNe, 2024-08-08) Chaparro, Nicolás Alfredo; Dalibón Bähler, Eugenia LauraEl acero inoxidable martensítico AISI 420 es usado en aplicaciones que requiere buena resistencia al desgaste y a la corrosión. Los tratamientos de nitruración y nitrocarburación asistidos por plasma mejoran las propiedades superficiales a bajas temperaturas y con menor impacto ambiental que los tradicionales. En estos procesos, el nitrógeno y/o carbono difunden en la superficie del material, quedando en solución o formando compuestos. La capa modificada permite endurecer el material y mejorar su resistencia al desgaste y a la corrosión. En este trabajo, se evaluó el comportamiento al desgaste de muestras de acero AISI 420 nitruradas y nitrocarburadas por plasma donde el parámetro que se modificó fue el tiempo on en relación con el tiempo total (25% y 33%). Las muestras fueron tratadas a 440°C durante dos horas, en una atmósfera de 50% de H2 y 50% de N2 para la nitruración y de 48% de H2, 48% de N2 y 4% de CH4 para la nitrocarburación. Los tratamientos se llevaron a cabo en la Universidad Técnica de Freiberg (Alemania). Se observaron las capas modificadas mediante MO y se determinó su espesor. Se evaluó el comportamiento al desgaste mediante ensayos de Pin On Disk y abrasivo según la norma ASTM G65. El espesor de las capas modificadas fue mayor en las probetas nitruradas y nitrocarburadas con mayor tiempo on, alcanzando 12 μm y 12,6 μm respectivamente. A partir de los resultados, se determinó que en los ensayos de POD que las muestras con mayor tiempo on tuvieron un mejor comportamiento al desgaste y las muestras nitrocarburadas con 33% on tuvieron un rendimiento 41% mejor que las nitruradas con ese mismo tiempo on. En los ensayos de desgaste abrasivo, las probetas con mayor tiempo on tuvieron un mejor rendimiento, pero no hubo diferencia significativa entre las muestras nitruradas y nitrocarburadas.Item Análisis del comportamiento al desgaste y adhesión de recubrimientos tipo DLC hard depositados sobre un acero inoxidable martensitico(2017-08-17) Uccellini Bermúdez, Massimo Nicola; Pecina, Jorge Nahuel; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia PatriciaLos recubrimiento tipo DLC (Diamond Like Carbon) son químicamente inertes, tienen bajo coeficiente de fricción y buena resistencia al desgate. Existen muchas publicaciones acerca del comportamiento tribológico de estas películas, pero pocas que traten de la resistencia al desgaste por fretting. En este trabajo, se estudio dicha resistencia en diferentes condiciones, cambiando lal duración del ensayo y de la carta aplicada. La película fue depositada mediante CVD asistido por plasma sobre un acero inoxidable martensitico AISI 420. La mitad de las muestras fueron nitruradas previamente a la deposición, y a estas se la denomino dúplex mientras que las que no fueron nitruradas se las nombro como solo recubiertas. El recubrimiento fue caracterizado por espectroscopia Raman. La micro estructura fue observada por OM, SEM y analizada por DRX. La dureza y el Modulo de Young fueron determinados mediante nanoindentación y la adhesión se evaluó a través de indentación ROCKWELL C y ensayos de Scratch Test. El espesor del recubrimiento fue de 2.5 um y el de lal cpa nitrurada fue de 11 um. La dureza del film fue de aproximadamente 16 GPa y el Modulo de Young, 110 GPa. En las muestras recubiertas, al ensayarlas durante 1 hora y con una carga de 1 N, se observo la rotura y el desprendimiento de la película. La carga critica determinada en el ensayo de Scratch Test fue de 47 N para las muestras dúplex y 9N para las muestras solo recubiertas. En el ensayo de Scratch Test con carga constante, se observo un modo de falla, del tipo frágil en las muestras solo recubiertas. En los ensayos de indentación Rockwell C., la adhesión solo fue aceptable en las muestras dúplex. En ambos ensayos de adhesión, la capa nitrurada reduce las tensiones y mejora la adhesión.Item Análisis multi-físico mediante el método de elementos finitos de experimentos de compresión in-situ y caracterización eléctrica de micropilares(2020-05-12) Silva, Kevin Daniel; Honig, Hauke Lars; Puente, Gustavo; Dalibón Bähler, Eugenia LauraLa compresión de micropilares es una técnica relativamente joven que permite estudiar las propiedades mecánicas en recubrimientos finos y materiales masivos, en la microescala. El experimento realiza la compresión del espécimen con un indentador de cara plana en un estado homogéneo de tensiones y determina de forma directa la respuesta mecánica del material estudiado. Los micropilares son fabricados por la técnica “FIB Milling”, donde se maquina el recubrimiento o material masivo en un microscopio con un haz de iones, es decir, removiendo material hasta obtener la forma deseada. Además, es posible realizar una caracterización eléctrica en simultaneo a la deformación del espécimen para determinar si se producen cambios en las propiedades eléctricas del material. Se han llevado a cabo numerosos estudios empleando el método de los elementos finitos para comprender el comportamiento mecánico de los micropilares y obtener información sobre las propiedades mecánicas y el estado de tensiones. Sin embargo, aún existe una brecha en el estudio de las propiedades eléctricas de los micropilares y la interacción entre los fenómenos físicos que se manifiestan durante el experimento. En este trabajo, se llevó a cabo el modelado multifísico mediante el método de elementos finitos de un experimento de compresión en un sistema multicapas metal/metal. Se realizó un estudio paramétrico considerando diferentes valores de espesores de capa, diámetros de los micropilares y corrientes eléctricas para analizar el comportamiento mecánico y termoeléctrico durante la compresión y la caracterización eléctrica. Las resultados del modelo permitieron establecer una serie de parámetros sugeridos para la configuración experimental con el objetivo de minimizar la influencia de los fenómenos físicos involucrados y obtener una caracterización satisfactoria.Item Caracterización avanzada de películas protectoras en aceros desarrolladas con técnicas superficiales asistidas por plasma(2020-11-12) Brühl, Sonia Patricia; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Vaca, Laura Silvia; Soldera, Flavio; Guitar, María AgustinaSe presenta un resumen de resultados obtenidos en la caracterización de películas delgadas y tratamientos superficiales en aceros inoxidables, obtenidos por técnicas asistidas por plasma, como PACVD, nitruración iónica y PVD por arco catódico.Item Caracterización de un recubrimiento multicapa obtenido mediante PVD asistido por plasma(2019-09-05) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Delfin, Francisco Andrés; Cirimello, PabloUn recubrimiento multilaminar permite combinar las buenas propiedades de varios materiales, depositados en forma de películas delgadas de diverso espesor. En este trabajo, se emplea la técnica PVD Magnetrón Sputtering para depositar un recubrimiento de 7 μm sobre acero AISI 4140. La base resistente es una capa de AlTiN, seguida de múltiples capas de Ti, Cr y C. La adhesión y el desgaste resultaron muy buenas, con bajo coeficiente de fricción y alta dureza. La resistencia a la corrosión, en cambio no ha arrojado buenos resultados.Item Carbon based coatings deposited on stainless steel : study of thermal degradation(2017-03-02) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Brühl, Sonia Patricia; Ghafoor, Naureen; Rogström, Lina; Odén, MagnusAmorphous hydrogenated carbon (DLC) coatings have a high hardness depending on the relative amount of sp3/sp2 bondings. They also exhibit an extremaly low friction coefficient and are chemically inert. However, these coatings have some disadvantages which limit their applications. For instance, adhesion is poor when are deposited on metallic substrates and they are also unstable at high temperatures, degrading into graphite and loosing hardness. in this work, DLC coatings were deposited on presipitation hardening stainless steel (PH Corrax) which was plasma nitrided before the coating deposition. The samples were submitted to annealing treatments for an hour at different temperatures from 200 to 600ºC, together with a control group, wich was only coated but not nitrided. After each annealing cycle, Raman Spectroscopy, nanoindentation and microscopy were used to check fil properties. It was demonstrated that the nitriding pretreatment improved not only adhesion but also the thermal stability of the DLC, slowing degradation and preventing delamination.Item Characterization of DLC coatings over nitrided stainless steel with and without nitriding pre-treatment using annealing cycles(2019-04-02) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Czerwiec, Thierry; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Ghafoor, Naureen; Rogström, Lina; Odén, Magnus; Brühl, Sonia PatriciaAmorphous hydrogenated diamond-like carbon (DLC) coatings were deposited using plasma assisted chemical vapour deposition (PACVD) on precipitation hardening (PH) stainless steel. Plasma nitriding has been used as pre-treatment to enhance adhesion and mechanical properties. Chemical and mechanical properties of DLC coatings are dependent on the hydrogen content and so on the relation between sp3 /sp2 bondings. The bondings and the structure of the DLC film change with temperature. In this work, a study of the thermal degradation and the evolution of the mechanical properties of DLC coatings over PH stainless steel have been carried out, including the effect of an additional nitrided layer. Nitrided and non-nitrided steel samples were subjected to the same coated in the same conditions, and they were submitted to the same thermal cycles, heating from room temperature to 600 C in several steps. After each cycle, Raman spectra and surface topography measurements were performed ◦ and analyzed. Nanohardness measurements and tribological tests, using a pin-on-disc machine, were carried out to analyze variations in the friction coefficient and the wear resistance. The duplex sample, with nitriding as pre-treatment showed a better thermal stability. For duplex sample, the coating properties, such as adhesion, and friction coefficient were sustained after annealing at higher temperatures; whereas it was not the case for only coated sample.Item Characterization of thick and soft DLC coatings deposited on plasma nitrided stainless steel(2014-09-15) Brühl, Sonia Patricia; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Heim, Daniel; Forsich, ChristianThick and soft DLC coatings were deposited by PACVD with a DC pulsed discharge on nitrided and non nitrided austenitic stainless steel. The films were characterized by EDS and Raman, hardness was assessed with nanoindenter and the microstructure was analyzed by Optical Microscopy, SEM and XRD.Item Comparación de las propiedades tribológicas de los recubrimientos AlCrN y TiAlN depositados sobre acero AISI 420(2023-09-08) Kallsten, Tomás; Dalibón Bähler, Eugenia LauraEn este trabajo se compararon las propiedades tribológicas de los recubrimientos AlCrN y TiAlN depositados sobre acero AISI 420. La microestructura de los recubrimientos fue analizada con microscopio óptico, DRX y se midió dureza mediante nanoindentación. La adhesión de los recubrimientos se evaluó mediante ensayos Scratch test e indentación Rockwell C. Así mismo, se realizaron ensayos de desgaste abrasivo y por deslizamiento pin-on-disk, donde la pérdida de volumen y el coeficiente de fricción fueron evaluados. El recubrimiento AlCrN tuvo una respuesta superior frente a las distintas condiciones de desgaste y presentó una mejor adhesión al sustrato.Item Comparación de propiedades tribológicas de recubrimientos de TiAIN depositados en acero martensítico AISI 420 mediante PVD por arco catódico y magnetron sputtering(2023-09-08) Fleitas, Franco Emanuel; Dalibón Bähler, Eugenia LauraEn el presente trabajo se compararon las propiedades tribológicas de dos recubrimientos de TiAlN depositados sobre acero martensítico AISI 420 mediante PVD, uno de ellos por arco catódico y el otro por Magnetrón Sputtering. Se midió el espesor de recubrimiento con un microscopio óptico, se realizaron ensayos de desgaste mediante Pin-on-disk y se evaluó su adhesión mediante ensayos de scratch test e indentaciones Rockwell C. Los resultados indicaron que el recubrimiento realizado mediante la técnica de PVD por arco catódico respondió de mejor manera tanto al desgaste como a la adhesión.Item 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 PatriciaSe 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.Item Comparison of wear and corrosion behavior of three different nitriding methods on AISI 316L stainless steel(2013-07-05) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Vaca, Laura Silvia; Brühl, Sonia Patricia; Simison, Silvia; Escalada, Lisandro; Manova, Darina; Mändl, Stephan; Neumann, HorstIn this work, AISI316L stainless steel was nitrided using three different processes: Low Energy Ion Implantation (LEII), Plasma Immersion Ion Implantation (PI3) and DC Pulsed Plasma Nitriding (DCPPN). The process temperature was chosen between 390 and 430 °C in all processes with the aim of preserving their corrosion resistance.Item 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 PatriciaLos 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.Item Comportamiento a la corrosión de un acero endurecible por precipitación nitrurado y recubierto con SiOxNy(2013-08) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Moscatelli, Mauro Nicolás; Simison, Silvia; Escalada, Lisandro; Cabo, Amado; Lasorsa, Carlos; Brühl, Sonia PatriciaLos aceros inoxidables endurecibles por precipitación (PH) son utilizados en aplicaciones donde se requiere resistencia al desgaste y a la corrosión. Para mejorar las propiedades superficiales se pueden combinar tratamientos termoquímicos con la deposición de un recubrimiento duro. Se presentan los resultados del estudio del comportamiento a la corrosión y a la erosión de un recubrimiento de SiOxNy depositado sobre un acero PH nitrurado (proceso dúplex) comparándolo con el acero sólo nitrurado en dos condiciones diferentes. Se analizó la microestructura, se realizaron ensayos de erosión-corrosión, de corrosión en niebla salina y de polarización cíclica en NaCl. El recubrimiento fue de 1,4 µm de espesor y dureza de 2300 HV. En los ensayos de erosión y de corrosión, el mejor comportamiento lo tuvo la muestra dúplex (nitrurada y recubierta).Esto podría atribuirse a que la capa nitrurada resulta una buena interfaz que mejora la adhesión y aporta un buen soporte mecánico.Item 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 PatriciaLos 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.Item Comportamiento al desgaste de un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre acero inoxidable martensítico AISI 420 nitrurado(2019-09-06) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Vergniaud, Pablo MartínEn el presente trabajo se estudió el comportamiento al desgaste de un recubrimiento de Nitruro de Titanio depositado sobre un acero inoxidable AISI 420 martensítico, templado y revenido, nitrurado en dos condiciones diferentes y sin nitrurar. Las condiciones de nitruración fueron a 3900C y 420ºC durante 10 horas, denominadas “BT+TiN y “AT+TiN”, respectivamente. Se realizaron ensayos de desgaste (pin on disk y erosión) y de adhesión (Indentación Rockwell C y Scratch test). El recubrimiento presentó mejor adhesión cuando fue depositado sobre el sustrato nitrurado, pero no fue efectivo al desgaste en los ensayos severos de erosión.