Facultad Regional Concep. del Uruguay
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Item Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD(2024-08-06) Álvarez, Matías Federico; Delfín, Francisco Andrés; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Heim, DanielLas aleaciones de titanio tienen baja densidad, alta resistencia específica, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Sin embargo, poseen deficientes propiedades tribológicas y un desgaste adhesivo severo. Para mejorar sus propiedades superficiales se pueden utilizar técnicas como la deposición de recubrimientos DLC, que poseen bajo coeficiente de fricción y alta resistencia al desgaste [1]. En este trabajo, se estudió el comportamiento tribológico de la aleación Ti6Al4V recubierta con DLC en un reactor PA-CVD con descarga DC pulsada a 550°C, a 2 mbar, usando C2H2 como precursor de C y argón. Se utilizaron diferentes dopantes como Si, N2 o H2 en la mezcla de gases y se comparó la adhesión y el comportamiento al desgaste. Los recubrimientos fueron caracterizados mediante SEM, GDOES, nanoindentación y espectroscopia Raman. La adhesión se evaluó mediante Scratch Test. Las pruebas tribológicas se realizaron utilizando Pin-on-Disk sin lubricación así como también inmersas en NaCl al 5% y en solución de Ringer, con una distancia de deslizamiento de 500 m o hasta la rotura del recubrimiento. Las huellas de desgaste se midieron con microscopía confocal y se empleó SEM-EDS para determinar los mecanismos de desgaste. Las muestras recubiertas exhibieron un aumento de dureza, especialmente las dopadas con Si, y reducción del módulo de Young con respecto a las no recubiertas. Los ensayos tribológicos mostraron un bajo coeficiente de fricción menor a 0.1 y una reducción significativa del desgaste frente al sustrato sin DLC. En pruebas de 500 m, el recubrimiento con H2 agregado en la mezcla de gases mostró los mejores resultados, mientras que el dopado con Si presentó el mayor desgaste en seco y no soportó la carga en ensayos inmersos. Sin embargo, en las pruebas limitadas por la falla del recubrimiento, el dopaje de N2 resultó en la mayor durabilidad.Item Tribological behavior of thick and soft DLC coatings(2015-05-13) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Heim, Daniel; Forsich, Christian; Brühl, Sonia PatriciaAustenitic stainless steels are widely used in industry due to their good corrosion resistance; however, they present poor mechanical properties. Different coatings such as DLC “Diamond Like Carbon” can be used in order to improve surface properties. According to the sp3/sp2 ratio and the hydrogen content, DLC coatings can be classified in hard DLC or soft DLC. These coatings have low friction coefficient, good wear resistance and chemical inertia; however, they present adhesion problems when they are deposited on metallic substrates. For this reason, the plasma nitriding previous to the DLC coating deposition could be convenient. Although there are several publications about DLC coated and nitrided stainless steels, not many contributions have been found in the literature about soft and thick coatings. In this work, the tribological behavior and adhesion of thick and soft DLC coatings deposited on nitrided and non-nitrided austenitic stainless steels were studied.Item Mechanical and corrosion behavior of thick and soft DLC coatings(2015-10-09) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Escalada, Lisandro; Simison, Silvia; Forsich, Christian; Heim, Daniel; Brühl, Sonia PatriciaIn this work, the corrosion and mechanical behavior, so as the adhesion of DLC coatings are studied.Item Comportamiento mecánico del acero AISI 316L recubierto con a:C-H-Si previamente nitrurado(Universidad Nacional del Litoral., 2014) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Heim, Daniel; Forsich, Christian; Brühl, Sonia PatriciaEl acero inoxidable AISI 316L es ampliamente usado en la industria química y alimenticia por sus buenas propiedades anticorrosivas, sin embargo presenta baja resistencia al desgaste. Para mejorar las propiedades tribológicas se pueden utilizar técnicas asistidas por plasma, tratamientos de difusión y/o recubrimientos. Los recubrimientos de carbono amorfo a:C-H-Si tienen bajo coeficiente de fricción y buena resistencia al desgaste. Además, son químicamente inertes, aunque presentan problemas de adhesión cuando son depositados sobre metales. En este trabajo se estudió el comportamiento mecánico y la adhesión de un recubrimiento a:C-H-Si tipo soft depositado por PACVD sobre el acero inoxidable AISI 316L nitrurado (muestra dúplex) y sin nitrurar (muestra recubierta). Los recubrimientos fueron caracterizados por EDS y Raman. Se midió la dureza y el módulo elástico utilizando nanoindentación. La microestructura de la capa nitrurada y de los recubrimientos fue analizada por MO, SEM-FIB y DRX. Se realizaron ensayos de pin on disk y de deslizamiento recíproco. Se evaluó la adhesión por indentación Rockwell C y Scratch Test. Los recubrimientos de a:C-H-Si presentaron un contenido de hidrógeno mayor al 40 % y su espesor fue de 20 μm, alcanzaron una dureza de aproximadamente 13 GPa y un módulo elástico de 73 GPa. Estos recubrimientos presentaron un coeficiente de fricción inferior a 0,2 y mejoraron la resistencia al desgaste con respecto al acero sin tratar. La profundidad de las huellas en los ensayos de deslizamiento recíproco fue 6 veces menor, independientemente del tratamiento de nitruración previo. El pretratamiento de nitruración tuvo influencia en la adhesión, ya que la carga crítica fue de 16,2 N en la muestra dúplex y de 9,6 N en la sólo recubierta. En el ensayo de indentación Rockwell C, la muestra dúplex presentó mejor adhesión que la muestra sólo recubierta.