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Análisis de la resistencia a la corrosión en medios clorados de aceros inoxidables nitrurados y/o recubiertos
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay., 2011-04-08) Moscatelli, Mauro Nicolás; Brühl, Sonia Patricia
Diferentes industrias como la alimenticia, farmacéutica, medicinal, entre otras utilizan aceros inoxidables para distintas aplicaciones con la finalidad de obtener buenas prestaciones en ambientes corrosivos. Si bien los aceros inoxidables tienen una resistencia a la corrosión general mejor que el resto de los aceros, existe en el sector productivo una marcada preocupación por el comportamiento a algunas formas de corrosión en ambientes clorados como el picado, la corrosión por rendijas, o por fatiga. Este desvelo tiene connotaciones económicas para el sector, que se plasman en cambios de materiales, planes de mantenimiento extensos, paradas de plantas y accidentes por roturas de piezas corroídas, entre otros. Con la premisa de mejorar diferentes cualidades como su comportamiento frente a la corrosión es que desde la comunidad científica se vienen desarrollando procesos de mejoramiento, nuevos materiales y tratamientos, como los superficiales que modifican las características triviales de los materiales Particularmente se realizan modificaciones superficiales que generan capas mejoradas de algunos micrones. Una de estas nuevas técnicas es la nitruración iónica o nitruración asistida por plasma, que permite incorporar nitrógeno en solución sobre la superficie del sustrato o formar capas. Presenta la ventaja de que sólo modifica la superficie sin cambiar las propiedades estructurales del material base. El otro beneficio es la posibilidad de trabajar con bajas temperaturas. El perjuicio de la nitruración iónica asistida por plasma aplicada sobre aceros inoxidables, es que si bien aumenta en forma significativa la dureza superficial de estos, resiente de manera notable su resistencia a la corrosión. Según investigaciones realizadas y publicadas, esta disminución tiene que ver con las condiciones tratamiento térmico previo, en primer lugar; y con los parámetros de nitruración en segundo término. Por lo tanto es de supremo interés analizar la conjugación de estos parámetros para encontrar una solución de compromiso entre resistencia a la corrosión y dureza superficial. Dicha solución puede buscarse modificando los parámetros de nitruración y tratamiento térmico para un mismo acero y estudiar el comportamiento a la corrosión que experimenta en los distintos ensayos acelerados de corrosión. En estas condiciones se analizan los resultados y modifican los parámetros de nitruración. Este proceso debe realizarse hasta llegar a la solución de compromiso.
Comportamiento a la corrosión de acero inoxidable AISI 316L nitrurado y recubierto por plasma
(2010-11-02) Vaca, Laura Silvia; Salvarezza, Susana Angélica; Moscatelli, Mauro Nicolás; Márquez, Adriana Beatriz; Fazio, Mariana Andrea; Lutz, Johanna; Escalada, Lisandro; Brühl, Sonia Patricia;
El acero inoxidable austenítico AISI316L es un acero requerido en la industria alimenticia, química, médica, papelera, entre otras, por su excelente resistencia a la corrosión pero su baja dureza y resistencia al desgaste limita sus aplicaciones. Por ello es necesario encontrar un tratamiento de endurecimiento que sea una solución de compromiso entre propiedades mecánicas, tribológicas y resistencia a la corrosión, para aumentar la vida útil de las componentes y mejorar el rango de aplicación industrial de este material. En este trabajo se estudió una combinación entre el endurecimiento por nitruración iónica y la deposición de nitruro de titanio por un arco de plasma. Se midió el espesor de capa nitrurada y el recubrimiento con microscopía óptica y electrónica, y se analizó la estructura con difracción de RX. Se analizó la conservación de la pasivación por hisopado con solución de sulfato de cobre, la resistencia a la corrosión por picado en cámara de niebla salina así como la sensibilidad a la corrosión en bordes de grano por ataque con ácido oxálico, comparando la muestra duplex, es decir nitrurada y recubierta, con una muestra sólo nitrurada y con una sin nitrurar pero recubierta. La nitruración iónica se desarrolló a baja temperatura, 400 oC, y permitió obtener una capa nitrurada de dureza 690 HV 0,05 que se mostró pasiva al ataque con solución de sulfato de cobre y que en la micrografía reveló tener 6 micrones de espesor. El recubrimiento de TiN se obtuvo mediante un arco de 130 A sobre un blanco de titanio y en atmósfera de nitrógeno, resultando en una película de espesor alrededor de medio micrón. Las probetas recubiertas, tanto duplex como sólo recubiertas no mostraron deposición de cobre en la prueba de sulfato y en el ensayo de sensibilización por ácido oxálico, no se detectaron signos de corrosión en bordes de grano. Sin embargo sufrieron algún grado de corrosión el ensayo de niebla salina, que podría atribuirse a la no uniformidad del espesor de la película. Por el contrario, el acero nitrurado mostró algunos signos de sensibilización en bordes de grano, que denota una disminución de cromo en esos sitios, y algunos signos de corrosión general en el ensayo de niebla salina.
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 Patricia
Los 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.
Comportamiento al desgaste por fretting y erosión de un recubrimiento TiN depositado por papvd sobre AISI316L nitrurado
(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Vaca, Laura Silvia; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Moscatelli, Mauro Nicolás; Landi, Pablo Nicolás; Brühl, Sonia Patricia
Los tratamientos dúplex de nitruración y recubrimientos aplicados sobre aceros inoxidables mejoran sus propiedades mecánicas. En este trabajo se evaluó el comportamiento al desgaste por fretting y por erosión de recubrimientos comerciales de Nitruro de Titanio (TiN) depositados por PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapour Deposition) sobre acero inoxidable austenítico AISI 316L nitrurado y se comparó con los resultados sobre muestras sólo nitruradas y sobre el acero sin tratar. Las muestras dúplex presentaron mejor comportamiento al desgaste por fretting y la influencia de la capa nitrurada fue más evidente en la situación más severa de desgaste por erosión.
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.
Corrosion behaviour of a SiOxNy coated and nitrided ph stainles steel
(Elsevier, 2015) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Moscatelli, Mauro Nicolás; Simison, Silvia; Escalada, Lisandro; Cabo, Amado; Lasorsa, Carlos; Brühl, Sonia Patricia
Precipitation hardening stainless steels are used in applications where wear and corrosion resistance are required. To improve the surface properties, thermochemical treatments in combination with hard coatings can be used. In this work, the corrosion behaviour of SiOxNy coatings deposited on nitrided and non-nitrided Corrax® PH stainless steel were evaluated comparing them with the behaviour of samples which were only nitrided (two different conditions of nitrogen percentage in the working gases were used). The microstructure was analyzed. Corrosion behaviour was evaluated by the Salt Spray Fog Test and cyclic potentiodynamic polarization in NaCl solution. Erosion-corrosion tests were conducted. The thickness of the coating was about 1.4 microns, and its hardness was 2300 HV. The film had better erosion and corrosion behaviour when it was deposited on the nitrided steel. This fact demonstrated that the nitrided layer results in a good interface that improves the adhesion and mechanical support.
Estudio y reingeniería, fábrica de deflectores para camiones
(2015-12-18) Cergneux, Martín Jesús; Landi, Pablo Nicolás; Taboada Beraldo, Fernando; Moscatelli, Mauro Nicolás
En el presente proyecto se presenta la reingeniería de producción de deflectores para camiones en la empresa FIBRATEC, donde se realizó un estudio de métodos y tiempos con el fin de replantear la línea de producción, como así también en base a esta nueva línea de producción se realizó el cálculo de instalación de servicios de: iluminación, potencia eléctrica, aire comprimido, gas y seguridad e higiene industrial. También se llevó a cabo un estudio de inversión financiera para determinar la tasa interna de retorno.
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.
Mechanical and corrosion behaviour of DLC and TiN coatings deposited on martensitic stainless steel
(2017-09-10) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Pecina, Jorge Nahuel; Moscatelli, Mauro Nicolás; Ramírez, Marco Antonio; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Brühl, Sonia Patricia
The objective of this work is to compare the wear, friction, adhesion and corrosion behaviour of commercial TiN and DLC coatings deposited on AISI 420 stainless steel.
Mejora de la eficiencia energética de una maquina corrugadora
(2014) Laxague, Gastón; González Uruzula, Pedro Sebastián; Peralta Solla, Sebastián Alejandro; Moscatelli, Mauro Nicolás
El entorno económico actual donde se encuentran inmersas todas las empresas a nivel global, genera situaciones de alta competitividad. Debido a esto es necesario tener una producción de altísima calidad, disminuyendo los costos operativos para lograr así una mejor relación costo-calidad. El presente Proyecto tiene como objetivo mejorar la eficiencia energética en una línea de cartón corrugado, para esto, se realizo un análisis del estado actual del sistema de vapor de la empresa PAMER, observándose importantes deficiencias en lo que se refiere al aprovechamiento de la energía contenida en el vapor. De esta manera se incorporarán tres tanques flash, con lo cual se aumentara la capacidad de generación de vapor flash en un 550%, se modificara la alimentación de vapor en cabezales corrugadores para lograr una disminución del 18% en el consumo de vapor de los mismos, se aislaran las cañerías para que no haya disminución de pérdida de energía térmica por falta de aislación en un 90% y se reutilizara el vapor flash venteado a la atmosfera para el calentamiento del agua de alimentación en la UGV.
Microstructure and wear behavior of TiN coatings deposited on nitrided stainless steel by PBII&D
(2017-09-14) Vaca, Laura Silvia; Quintana, Juan Pablo; Vega, Daniel; Moscatelli, Mauro Nicolás; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Márquez, Adriana Beatriz
This work presents the wear behavior of TiN coatings obtained by cathodic arc discharge combined with implantation and temperature on AISI 316L stainless steel previously ion nitrided.
Resistencia al desgaste y corrosión de AISI 316L nitrurado por dos diferentes métodos asistidos por plasma
(Universidad Nacional del Litoral., 2014-10) Vaca, Laura Silvia; Moscatelli, Mauro Nicolás; Cabo, Amado; Manova, Darina; Simison, Silvia; Escalada, Lisandro; Brühl, Sonia Patricia
El acero inoxidable austenítico AISI 316L, muy requerido por la industria química y alimenticia, entre otras, presenta una excelente resistencia a la corrosión pero su baja dureza y resistencia al desgaste limitan sus aplicaciones, por lo que es necesario mejorar sus propiedades tribológicas preservando sus propiedades anticorrosivas. La nitruración iónica es un tratamiento de difusión termoquímica asistido por plasma que modifica las capas superficiales del material, confiriéndole una dureza superior a la del material base. Entre otros métodos de nitruración se cuentan Plasma Immersion Ion Implantation (PIII), que es un tratamiento que consiste en la implantación de iones a altas energías sobre el contorno completo de la pieza, combinado con la difusión, y la nitruración DC, que es un tratamiento de difusión termoquímica asistido por plasma, más extendido industrialmente. En este trabajo se comparan los resultados de microestructura y la resistencia al desgaste de AISI 316L nitrurado por PIII a 430 °C, durante 90 minutos y nitruración iónica DC pulsada en un equipo industrial a 400 °C, en una mezcla de 20 % N2-H2 por 20 horas y en un equipo experimental a 410 °C, en una mezcla de 24 % N2-H2 por 6 horas. Las propiedades estructurales y tribológicas fueron evaluadas por DRX, microscopía óptica y electrónica (SEM), microdureza y ensayos de pin – on - disk. Las micrografías permitieron medir la capa modificada y los ensayos de pin-on-disk evidenciaron que todas las muestras perdieron mucho menos masa que la patrón y que la tratada con PIII y la nitrurada en equipo experimental presentaron los mejores resultados. En todos los casos, se comprobó que su resistencia a la corrosión no fuera afectada. Se las sometió a la prueba de hisopado con sulfato de cobre pentahidratado, sensitización con ácido oxálico y ensayos de polarización cíclica, obteniéndose resultados aceptables.
Resistencia al desgaste y corrosión de AISI 316L nitrurado por dos diferentes métodos asistidos por plasma
(2014-10-21) Vaca, Laura Silvia; Moscatelli, Mauro Nicolás; Cabo, Amado; Manova, Darina; Simison, Silvia; Escalada, Lisandro; Brühl, Sonia Patricia
El acero inoxidable austenítico AISI 316L, muy requerido por la industria química y alimenticia, entre otras, presenta una excelente resistencia a la corrosión pero su baja dureza y resistencia al desgaste limitan sus aplicaciones, por lo que es necesario mejorar sus propiedades tribológicas preservando sus propiedades anticorrosivas. La nitruración iónica es un tratamiento de difusión termoquímica asistido por plasma que modifica las capas superficiales del material, confiriéndole una dureza superior a la del material base. Entre otros métodos de nitruración se cuentan Plasma Immersion Ion Implantation (PIII), que es un tratamiento que consiste en la implantación de iones a altas energías sobre el contorno completo de la pieza, combinado con la difusión, y la nitruración DC, que es un tratamiento de difusión termoquímica asistido por plasma, más extendido industrialmente. En este trabajo se comparan los resultados de microestructura y la resistencia al desgaste de AISI 316L nitrurado por PIII a 430 °C, durante 90 minutos y nitruración iónica DC pulsada en un equipo industrial a 400 °C, en una mezcla de 20 % N2-H2 por 20 horas y en un equipo experimental a 410 °C, en una mezcla de 24 % N2-H2 por 6 horas. Las propiedades estructurales y tribológicas fueron evaluadas por DRX, microscopía óptica y electrónica (SEM), microdureza y ensayos de pin – on - disk. Las micrografías permitieron medir la capa modificada y los ensayos de pin-on-disk evidenciaron que todas las muestras perdieron mucho menos masa que la patrón y que la tratada con PIII y la nitrurada en equipo experimental presentaron los mejores resultados. En todos los casos, se comprobó que su resistencia a la corrosión no fuera afectada. Se las sometió a la prueba de hisopado con sulfato de cobre pentahidratado, sensitización con ácido oxálico y ensayos de polarización cíclica, obteniéndose resultados aceptables.

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