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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 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 Comportamiento al desgaste de AISI 316L nitrurado por plasma en procesos de corto tiempo(2017-10-18) Vaca, Laura Silvia; Guitar, María Agustina; Charadía, Raúl; Manova, Darina; Mändl, Stephan; Brühl, Sonia PatriciaEn este trabajo se presenta la comparación de la resistencia al desgaste por fretting de muestras de AISI 316L nitruradas por tres métodos diferentes asistidos por plasma, PIII, LEII y nitruración DC, para aplicaciones mecánicas de piezas sometidas a vibraciones.Item Influencia de la nitruración por plasma sobre el comportamiento a la corrosión y la adhesión de recubrimientos DLC sobre acero inoxidable AISI 420(2016-04) Pecina, Jorge Nahuel; Lover, Luis Martín; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia PatriciaEn este trabajo se estudió el comportamiento a la corrosión y la adhesión de dos recubrimientos DLC (“Diamond Like Carbon”), “Soft” y “Hard”, depositados por PACVD (“Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition”) sobre acero AISI 420, templado y revenido y/o nitrurado por plasma. Se analizaron por espectroscopía Raman y midió dureza en superficie. Se observó la microestructura por OM y SEM. Se realizaron pruebas de adhesión con indentación Rockwell C. Se practicaron ensayos de Niebla Salina e inmersión en HCl. Los DLC “Soft” presentaron una dureza de 500 HV y un espesor de 20 μm, mientras que los “Hard” tuvieron 1400 HV y 2,5 μm. Ambos recubrimientos presentaron bajo coeficiente de fricción y buena adhesión sobre el sustrato nitrurado. También presentaron buena resistencia a la corrosión atmosférica. En HCl el DLC retardó la degradación que se presentó rápidamente en las muestras sin recubrir.Item Rayado sobre acero SAE 4140 recubierto con TiN. Influencia del nitrurado iónico previo(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Mandri, Alejo Daniel; Uccellini Bermúdez, Massimo Nicola; Dommarco, Ricardo César; Brühl, Sonia PatriciaEn este trabajo, se estudió el desempeño de probetas de acero SAE 4140 con diferentes combinaciones de tratamiento, a través de ensayos de indentación y rayado. Sobre un primer grupo de probetas se aplicó un recubrimiento de TiN, mientras que el otro grupo fue nitrurado por plasma en primer lugar y luego recibió el recubrimiento. La adherencia de los recubrimientos, evaluada a través de las indentaciones, resultó ser igualmente buena para ambos grupos de muestras, en tanto que la resistencia al rayado, resultó superior para las muestras con nitrurado iónico.Item Laser patterning combinado con nitruración iónica como herramienta para controlar el comportamiento tribológico de componentes de acero(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Tabares, Ignacio Javier; Brühl, Sonia Patricia; Aguilar, Alfredo; Lasagni, Andrés FabiánEn este trabajo se analiza la combinación secuencial de nitruración y laser patterning, en ambos órdenes de aplicación, en comparación con muestras del mismo material con los tratamientos individuales. La nitruración fue hecha en un equipo industrial usando los parámetros usuales para obtener austenita expandida sin la precipitación de nitruros. El método usado para el patterning fue el de interferencia directa de láser (DLIP), elegido por su gran precisión y su alto volumen de trabajo. El patrón elegido fue el “Cross like STR”. Los resultados indican una leve mejora en una combinación de patterning más nitruración con respecto a los tratamientos individuales.Item Nitruración y oxidación por plasma como reemplazo del cromado electrolítico para componentes de la industria petrolera(Comisión Nacional de Energía Atómica, 2018-10-05) Brühl, Sonia Patricia; Delfin, Francisco Andrés; Scarbol, Luisina; Cabo, Amado; Aguirre, Luis Alberto; Cirimello, PabloEn este trabajo se presentan un estudio de aceros (AISI 1045 y 4140) nitrocarburados y nitrurados por plasma seguidos de un tratamiento de oxidación como alternativa al cromado. Se evaluaron distintas condiciones de proceso y se realizaron ensayos de microestructura, dureza, electroquímicos de polarización anódica y de corrosión atmosférica en cámara de niebla salina, en ese último caso comparando con dos muestras de vástago cromado. También se hicieron ensayos de laboratorio en un equipo de desplazamiento lineal que simula que el movimiento del vástago en servicio. Los resultados indican al acero 4140 nitrurado y oxidado como mejor opción.Item Extensión de durabilidad de pistones de bombas de fractura hidraúlica mediante el empleo de tecnología de nitruración por plasma y PVD(Asociación Argentina de Tribología, 2017-10) Cirimello, Pablo; Brühl, Sonia Patricia; Aguirre, Luis Alberto; Morris, Walter; Carfi, Guillermo RodolfoEn la industria del Gas y el Petróleo (Oil&Gas), el concepto de fractura hidráulica consiste en “romper” la formación (reservorios) por intermedio de un fluido, básicamente formado por agua y arena (agente de sostén), que bombeado a una determinada presión y un dado caudal, supere la resistencia de la formación (gradiente), de manera de colocar dentro de las fisuras creadas un ordenamiento del agente de sostén, impidiendo el cierre de las mismas . Las bombas de fractura hidráulica son de tipo aspirante-impelente: aspiran el fluido con el agente de sostén y lo bombean a altas presiones a fondo de pozo. Los pistones de estas bombas realizan la succión y la compresión; en su movimiento alternativo se produce el eventual ingreso de finos de arena al huelgo que queda entre la superficie del pistón y los sellos, siendo esta la principal causa de desgaste localizado del pistón, las camisas y los sellos del conjunto. Existen al menos dos mecanismos de desgaste: generalizado, atribuible a los finos del agente de sostén y localizado, atribuible a claras deficiencias en el recubrimiento duro comúnmente aplicado. La tecnología de endurecimiento superficial empleada actualmente para fabricar estos componentes es el Thermal Spray, que presenta ante estas prestaciones, fallas propias de la técnica y de su forma de aplicación: heterogeneidad química y microestructural, porosidad y falta de adherencia entre metal base y recubrimiento. Siguiendo criterios ampliamente difundidos en la ingeniería de superficie, se propuso por tanto reemplazar esta técnica de endurecimiento superficial por la de Nitruración por Plasma, la cual genera una transición gradual de durezas desde el núcleo hacia la superficie, eliminando la presencia de interfases. El tratamiento desarrollado se complementa con un segundo endurecimiento superficial, mediante la técnica de PVD (Physical Vapor Deposition). El tratamiento de endurecimiento descripto, fue utilizado para fabricar nuevos pistones de bomba de fractura hidráulica, y ensayados en un piloto tecnológico de campo.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.