FRCU - GIS: Grupo de Ingeniería de Superficies - Comunicaciones a Congresos
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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 comparativo de recubrimientos protectores de DLC TiSiCN frente al desgaste y a la corrosión(2022-05-02) Carmona, Aníbal Emilio; Delfin, Francisco Andrés; Steven, Germán; Brühl, Sonia PatriciaEn este trabajo se analizaron comparativamente dos recubrimientos PVD diferentes: uno tipo DLC, obtenido mediante la técnica de Plasma Immersión Ion Deposition (PIID) y otro tipo TiSiCN, depositado mediante Plasma Enhanced Magnetron Sputtering (PEMS). Como substrato se utilizó acero de media aleación AISI 4140 en condición de templado y revenido para obtener máxima tenacidad.Item 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, RaúlEn 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.Item Análisis de muestras recubiertas provenientes de pistones de la industria petrolera(2017-08-17) Alderete Gómez, Bruno Martín; Londra, Leandro Matías; Brühl, Sonia PatriciaEn la industria petrolera, se utilizan bombas de fracturación hidráulica para el proceso de extracción. Estas bombean un fluido a elevada presión y caudal de forma que se fractura el reservorio. La pieza clave de estas bombas son los pistones, loso cuales están sometidos a desgaste localizado producido por el ingreso de pequeños agentes abrasivos, que desgastan el pistón mientras este realiza su movimiento alternativo reduciéndose así la vida útil de los mismos. Anteriormente se usaban pistones hechos de acero de baja aleación, recubiertos con Spray Térmico. Sin embarco, esta técnica de fabricación presenta fallas que generan la necesidad de cambiar o realizar mantenimiento a los pistones frecuentemente. A causa de esto, la empresa Y-TEC, en conjunto de IONAR S.A., sugirió un cambio en el material base y el recubrimiento aplicado. Fue propuesto utilizar un acero de aleación media, que luego es nitrurado por plasma y recubierto con una capa de CrAIN mediante PVD. Se analizaron dos muestras, estas son: 1) muestra de los pistones tradicionales 2) muestra de los pistones fabricados a partir del nuevo método de fabricación. A ambas muestras se le observo la superficie y la sección transversal bajo el microscopio electrónico, se estudio la estructura cristalina mediante difracción de RX, se obtuvo la composición química mediante EDX, y se midió la dureza de los recubrimientos y la dureza en profundidad. A partir de los estudios realizados se puede explicar el mejor rendimiento de los nuevos pistones, con respecto a los anteriores, presentando los nuevos tiempos en servicio 300% más largos.Item Análisis del comportamiento al desgaste de acero AISI 4140 nitrurado y post oxidado(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Schierloh, Gonzalo José; Silva, Kevin Daniel; Moreira, Ramiro Damián; Brühl, Sonia PatriciaEn la siguiente investigación se presentan los resultados obtenidos sobre el comportamiento al desgaste de acero AISI 4140 tratado mediante nitruración iónica y post oxidación. Para evaluar el comportamiento al desgaste se les realizó a las muestras tratadas ensayos de tipo abrasivo y adhesivo. Se caracterizaron las muestras midiendo dureza en profundidad y sacando micrografías de la capa modificada. Reuniendo todos los resultados se sacaron conclusiones.Item Análisis del comportamiento al desgaste de acero AISI 4140 nitrurado y post oxidado(2018-10-01) Schierloh, Gonzalo José; Silva, Kevin Daniel; Moreira, Ramiro Damián; Brühl, Sonia PatriciaEn la siguiente investigación se presentan los resultados obtenidos sobre el comportamiento al desgaste de acero AISI 4140 tratado mediante nitruración iónica y post oxidación. Para evaluar el comportamiento al desgaste se les realizó a las muestras tratadas ensayos de tipo abrasivo y adhesivo. Se caracterizaron las muestras midiendo dureza en profundidad y sacando micrografías de la capa modificada. Reuniendo todos los resultados se sacaron conclusiones.Item Análisis del comportamiento al desgaste de acero inoxidable austenitico AISI 316L tratado superficialmente mediante nitruración iónica y láser patterning(2017-08-18) Schierloh, Gonzalo José; Brühl, Sonia Patricia; Guitar, María AgustinaLos aceros inoxidables austenitícos son muy utilizados tanto en a industria alimenticia como en la medica, ya que es necesario utilizar materiales con excelente resistencia a la corrosión. Sin embargo sus propiedades tribológicas son malas, tienen un alto coeficiente de fricción y de muy baja dureza, por o que existe iel riesgo de que se producto deterioro en las piezas o incluso rotura. En este trabajo se presenta el estudio del comportamiento al desgaste de un acero inoxidable austenítico 316L tratado mediante nitruración iónica y estructuración por laser utilizando la técnica llamada laser patterning. El objetivo de este trabajo es encontrar el periodo y orientación de los mismos que mejor se comporte en condiciones de desgaste por deslizamiento. Para caracterizar las muestras se les midió dureza en superficie. Se analizo la superficie de las probetas estructuradas utilizando un microscopio electrónico de barrido y se realizaron cortes con un haz de iones enfocado. Se realizaron ensayos de desgaste a las probetas tratadas en un tribómetro lineal con una bolilla de alúmina como contraparte. Luego utilizando interfenómetro de luz blanco y microscopio confocal se analizaron y midieron las huellas dejadas en los ensayos de desgaste. Con estos datos se calcularon los volúmenes perdidos de cada huella utilizando una aproximación matemática, Se cortaron e incluyeron las muestras para poder observar su micro estructura utilizando microscopia óptica y se midió la capa modificada durante la nitruración. Se discute la posibilidad de uso combinado de esas técnicas y el grado en que mejora en el comportamiento al desgaste del material tratado.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 del comportamiento tribológico de recubrimientos tipo DLC en diferentes condiciones de humedad relativa(Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales., 2022-05-02) Delfin, Francisco Andrés; Brühl, Sonia Patricia; Forsich, Christian; Heim, DanielEn este trabajo se utilizaron muestras de acero de media aleación AISI 4140 recubiertas con DLC blando tipo a-C:H:Si en un reactor comercial PACVD, utilizando acetileno como precursor de carbono y hexametildisiloxano (HMDSO) para aportar silicio como dopante. Se realizaron deposiciones a diferentes temperaturas y variando la potencia del plasma. Las propiedades mecánicas fueron medidas con nanoindentación. Las muestras se ensayaron en condiciones de desgaste por deslizamiento en un contraparte, en tres diferentes condiciones de humedad: seco, ambiente y húmedo. Se utilizó una carga normal de 12 N, una distancia recorrida de 1000 m y una velocidad tangencial de 0,2 m/s. El coeficiente de fricción fue medido de forma continua y se analizó el desgaste en la bolilla mediante microscopio óptico y electrónico con EDS. El desgaste en la muestra fue determinado con microscopía confocal y se realizó análisis con microscopio óptico, SEM/EDS y espectroscopía Raman. Las muestras que contenían silicio presentaron una pérdida de volumen por desgaste de hasta 80 veces superior a las muestras sin contenido de silicio. El coeficiente de fricción de estas últimas fue del orden de 0,05 en las condiciones más secas, mientras que las Si-DLC alcanzaron este valor en condiciones de alta humedad. Para las muestras sin silicio, el desgaste aumentó a medida que se incrementaba la humedad ambiental, mientras que, en las muestras dopadas con silicio, el comportamiento fue a la inversa.Item Barrier coatings deposited via PA-CVD and MS-PVD on recyclable polymer foils for food packaging applications(2024-09-02) Delfín, Francisco Andrés; Forsich, Christian; Schachinger, Manuel; Augl, Stefan; Brühl, Sonia Patricia; Burgstaller, Cristoph; Heim, DanielPlastic litter has become the predominant contaminant in our lands and oceans. Prioritizing waste recycling is essential to halt this ecologically damaging problem. However, the recycling process is hindered when products like food packaging are made of several layers of different polymers co-extruded together to have acceptable barrier properties. This issue can be addressed by depositing thin coatings using plasma-assisted techniques on single-layer polymer foils, to achieve comparable resistance against water and oxygen permeation. Given the nanometric thickness of these coatings, recycling could be potentially carried out without any inconvenience.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 Caracterización de un recubrimiento PVD tipo DLC producido en la industria nacional(2021-10-05) Delfin, Francisco Andrés; Ibarra Schwele, Giuliano; Brühl, Sonia Patricia; Taglioretti, JoséEn este trabajo se estudió un recubrimiento multicapa tipo DLC depositado mediante PVD Magnetrón Sputtering sobre un acero de media aleación AISI 4140, nitrurado y sin nitrurar. El recubrimiento resulta novedoso para la industria nacional, ya que es la primera vez que se produce en nuestro país. La base del mismo es una capa de anclaje de CrN y la capa exterior es carbono amorfo hidrogenado dopado con cromo (a-C:H:Cr). Se realizaron ensayos de desgaste tipo Pin-On-Disk, utilizando una bolilla de Al2O3 como contraparte, con un recorrido de 1000 m y carga de 10 N. Se obtuvo un coeficiente de fricción de μ~0.1, esto es un 80% menos que el acero sin tratar. Se midió una fuerte reducción de en el volumen de material perdido durante el ensayo. La adhesión fue evaluada mediante indentación Rockwell C y Scratch Test de carga constante, donde se observó una mejora notable en las muestras que fueron nitruradas previamente.Item Caracterización y análisis y de un recubrimiento multicapa con DLC como capa final(Universidad Tecnológica Nacional, 2020-10-05) Delfin, Francisco Andrés; Brühl, Sonia Patricia; Dommarco, Ricardo CésarEn este trabajo se estudia un recubrimiento multicapa DLC producido por primera vez en la industria nacional, utilizando un equipo PVD PEMS. La base es una capa de anclaje de AlTiN y la capa exterior es carbono amorfo hidrogenado dopado con cromo(DLC), que le confiere excelentes propiedades tribológicas, como un muy bajo coeficiente de fricción y una buena resistencia al desgaste. Se utiliza la nitruración iónicacomo pretratamiento, lo que mejora notablemente la adhesión al substrato, pero no incide en la resistencia al desgaste por contacto deslizanteen las condiciones que fueron ensayadas.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 Carbon based coatings deposited over AISI 4140 to improve wear resistance in machine components(2023-05) Delfín, Francisco Andrés.; Heim, Daniel; Brühl, Sonia PatriciaCarbon based coatings or DLC are well known to have a low friction coefficient, chemical stability at room or low temperatures, high hardness and also corrosion resistance. Three different carbon-based coatings were deposited over plasma nitrided or non nitrided AISI 4140 mild steel to improve hardness and wear resistance so as tribological properties.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 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.