FRCU - GIS: Grupo de Ingeniería de Superficies - Comunicaciones a Congresos
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Item 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 PatriciaEn 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.Item Plasma nitriding plus oxidizing as a protective treatment for AISI 4140 steel(2022-09-29) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Vergniaud, Pablo Martín; Karges, Esteban; Cabo, Amado; Brühl, Sonia PatriciaAISI 4140 is a typical chromium molybdenum medium alloy steel, widely used as construction steel for machine components. Plasma nitriding has been applied as surface hardening treatment with success but the nitrided layer isn ́t always good for corrosion. Plasma nitriding plus oxidizing is proposed as an environmentally friendly alternative which can assure a good wear resistance and also provide a corrosion protective surface layer. In this investigation, heat treated AISI 4140 steel was plasma nitrided in a 15 hours process at 500 C and then oxidized in the same chamber using two different temperatures: 400 C and 500 C, 1 hour duration in a water steam atmosphere. Microstructure was analysed by optical and electronic microscopy and XRD. Wear resistance was tested in a pin on disk machine using alumina as counterpart and corrosion resistance was evaluated in salt spray fog tests and electrochemical tests in NaCl solution, comparing with only nitrided samples of the same steel. The oxide layer was 0.5 microns width, and the nitrided compound layer beneath, 3 microns width. XRD revealed the presence of magnetite and in a minor proportion, hematite in the oxide layer, and gamma iron nitrides in the nitrided layer. In the pin on disk tests with 3 N load no significative variations occurred between the oxidized samples compared with the only nitrided ones, neither in volume loss nor in friction coefficient. On the other hand, in the salt spray fog tests, only the nitrided samples oxidized at 400 C did not present signs of general corrosion after 100 h test. In the electrochemical tests, both oxidized samples had a nobler corrosion potential and a pseudo passive region, showing a better corrosion behaviour of the oxidized samples compared to the nitrided ones, which suffered from active dissolution in the chloride solution.Item Influencia de la rugosidad superficial en el tratamiento de nitruración y post oxidación del acero AISI 4140(2021-10-05) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Vergniaud, Pablo Martín; Calderón, Emanuel; Brühl, Sonia Patricia; Cabo, Amado; Karges, EstebanLos aceros de media aleación son muy utilizados para fabricar elementos de máquinas dadas sus buenas prestaciones mecánicas, aunque suelen presentar un coeficiente de fricción elevado, aun con tratamiento térmico. Para mejorar sus propiedades tribológicas se los puede someter a tratamientos asistidos por plasma como la nitruración iónica y luego una post oxidación para aumentar aún más su dureza y también su resistencia a la corrosión. Este tratamiento es un candidato para reemplazar al cromado electrolítico. El presente trabajo busca encontrar la mejor condición de terminación superficial del acero AISI 4140 para un proceso de nitruración iónica y post oxidación. Para ello se evaluaron las muestras antes y después del tratamiento con diferentes terminaciones superficiales. Se determinó la rugosidad y se analizó la microestructura de la capa modificada con MO y SEM, y DRX. Se realizaron ensayos de desgaste tipo pin on disk y ensayos de polarización anódica para evaluar su resistencia a la corrosión. Se concluyó que es conveniente tener al menos una rugosidad correspondiente a lija #600 para un buen comportamiento al desgaste. El espesor de la capa de óxido fue de 0,6 μm y de la capa nitrurada de 7,5 μm aproximadamente. Según los parámetros de proceso, con la oxidación se puede producir una modificación en las propiedades de la capa nitrurada que afectan la resistencia al desgaste. Finalmente, aunque la película de óxido no fue uniforme, el comportamiento a la corrosión de la muestra tratada mejoró con respecto a la sólo nitrurada y al material sin tratar.Item 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 PatriciaEl 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.Item Plasma nitriding and plasma nitrocarburizing of a low alloy steel selected to produce camshafts for diesel engines(2015-05-14) Cabo, Amado; Brühl, Sonia Patricia; Prieto, Germán; Tuckart, Walter RobertoCamshafts are a relevant part of diesel engines of extended use today. These components work under torsion and are also prone to fatigue and wear damage. Usually they are manufactured by casting, forging or machining from forged bars of low alloy steels. In most cases, the machined surfaces are quenched and tempered by induction heating. To withstand the efforts imposed on the active surfaces and improve tribological and fatigue properties, the industry used for decades thermochemical technologies such as: salt bath or gaseous nitriding and nitrocarburizing processes. This work studied the effects of plasma nitriding and plasma nitrocarburizing, on the tribological behavior of the steel SAE 1045HM3 proposed to produce camshafts. Results show that plasma nitrided samples present the best tribological behavior compared to the nitrocarburized and quenched and tempered ones. The influence of the roughness produced by the thermochemical processes also appears to be important.Item Corrosion resistance of DLC hard coatings deposited over nitrided PH stainless steel(2014-07-23) Cabo, Amado; Trava-Airoldi, Vladimir Jesús; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Pereira, Lânia AuxiliadoraIn this work a DLC film was deposited over ion nitrided PH stainless steel Corrax® with a Si interlayer in a CVD Plasma, where the plasma was generated and sustained by an asymmetric pulsed DC discharge. A nitrided sample was compared in all tests with a DLC coated sample and a duplex one (nitrided+coating). Nitriding has been carried out in an industrial facility with a pulsed DC discharge.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 tribológico de un acero AISI 316L nitrurado por plasma dc-pulsado(2013-05-09) De las Heras, María Evangelina; Brühl, Sonia Patricia; Cabo, Amado; Corengia Cabrera, PabloEn el presente trabajo se estudió el comportamiento tribológico de acero AISI 316L nitrurado por plasma DC-pulsado a 400 ºC durante 20 h, con dos mezclas de gases, muestras N1 y N2, y se las comparó con una muestra sin tratar, ST.Item 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 PatriciaEn 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.Item 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, AmadoEn este trabajo se estudió el comportamiento tribológico de un film de DLC depositado sobre acero inoxidable martensítico.
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