FRCU - GIS: Grupo de Ingeniería de Superficies - Comunicaciones a Congresos

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    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.
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    Resistencia a la corrosión de recubrimientos PVD multicapa de Cr/CrN sobre acero AISI 4140 nitrurado
    (2024-08-09) Maskavizan, Ana Justina; Crivaro, Marco; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Márquez, Adriana Beatriz; Brühl, Sonia Patricia
    El acero AISI 4140 es ampliamente utilizado en distintas industrias por su alta tensión de ruptura y tenacidad, sin embargo, sus propiedades tribológicas no son buenas. Se ha probado que los recubrimientos cerámicos obtenidos mediante técnicas de plasma como PVD mejoran sus propiedades superficiales, entre ellos, los de base cromo presentan mayor resistencia a la corrosión. Debido a la diferencia de dureza entre el sustrato y los recubrimientos, la nitruración previa del acero mejora su adhesión, brindando mayor soporte mecánico ante altas cargas. Además, la adhesión y el comportamiento ante el desgaste y la corrosión están influenciados por la limpieza de la superficie previa a la deposición. En los recubrimientos multicapa, el crecimiento columnar típico de esta metodología de deposición, se ve interrumpido con el inicio de cada capa. Esto limita la generación de canales a través de los cuales el sustrato queda expuesto al ambiente, mejorando la resistencia a la corrosión [1]. En este trabajo se evaluó la resistencia a la corrosión de recubrimientos multicapa de Cr/CrN depositados sobre acero AISI 4140 nitrurado por plasma. Se compararon dos tratamientos de limpieza previos a la deposición: sputtering mediante una descarga glow en atmósfera de argón e hidrógeno y bombardeo con iones de cromo. Se determinó el espesor mediante calotest, la microestructura mediante DRX, la adhesión por indentación Rockwell C y Scratch Test y la resistencia a la corrosión mediante ensayos potenciodinámicos en solución de NaCl al 3,5 %. El espesor total de los recubrimientos es es de Cr y la última de CrN, con 4 capas de cada uno. El estudio mediante DRX confirmó la formación de CrN. La adhesión resultó mejor con el bombardeo iónico. El recubrimiento, con ambos pretratamientos, mejora la resistencia a la corrosión, siendo corrosión por picado el mecanismo predominante.