Facultad Regional Concep. del Uruguay
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Item Estudio del comportamiento al desgaste y a la corrosión de un recubrimiento Hiperlox Gold depositado sobre un acero inoxidable martensitico AISI 420 nitrurado(2022-05-02) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Schierloh, Gonzalo José; Taglioretti, José; Brühl, Sonia PatriciaEn este trabajo se estudió el comportamiento al desgaste adhesivo y abrasivo de un recubrimiento Hyperlox Gold depositado por PVD utilizando la técnica de magnetronn sputtering en la Empresa Coating. Tech. Se evaluó su adhesión y resistencia a la corrosión cuando el recubrimiento fue depositado sobre el acero inoxidable martensítico nitrurado (muestra duplex) y sin nitrurar (muestra recubierta). La nitruración iónica se levó a cabo en el reactor industrial de la Empresa IONAR S.A. en una atmósfera de 20% N2 80 %H2, a 390ºC durante 10 horas.Item Wear resistance of an Hyperlox Gold® coating over nitrided martensitic AISI 420 stainless steel(2022-09-15) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Schierloh, Gonzalo José; Tuckart, Walter Roberto; Brühl, Sonia PatriciaMartensitic stainless AISI 420 steel was plasma nitrided and then coated with an Hyperlox Gold® coating (Cemecon), using the PVD magnetron sputtering technique in an industrial facility at Coating.Tech, Argentina. The coating is mainly AlTiN, covered with a thin layer of TiN to provide the gold colour. Duplex samples (nitrided + coated) were tested in wear comparing with only coated AISI 420 steel and with only nitrided steel. XRD, Nanoindentation, Raman, optical, electronic and confocal microscopy were used to observe the cross section and analyse the wear scars. Adhesion was studied in a Scratch Test following ASTM C1624 standard. Abrasive wear tests were conducted in a sand rubber wheel test (ASTM G65) and adhesive wear tests, in a rotational pin on disk machine using a 6 mm alumina ball as counterpart, and 500 m wear distance using three different normal loads. Steel samples were heat treated to acquire the martensitic structure and 580 HV hardness previous to the plasma nitriding process which was carried out in an industrial facility at IONAR, Argentina in a DC pulsed 10 h process at 390ºC with 20% N2-H2 atmosphere. The nitrided layer was 10 um thick, and the hardness was measured as 1180 ± 40 HV. The Hyperlox coating was about 3 um thick and the TiN top coating 0.5 um thick. Adhesion was good in all cases, but it was better in the duplex sample where 90 N was the critical load, meanwhile in the only coated sample, it was 60 N. In the abrasive wear test, both coated samples showed indetectable wear volume loss in a severe wear test with 130 N load. However, in the adhesive wear test carried out with a pin on disk results were unexpected. With a low load (5 N), the nitrided samples had a better behaviour than the coated samples. At higher loads, 7 N and 10 N, the behaviour was inverse. Moreover, the duplex coated samples lost less volume at 10 N, more at 7 N and even more at 5 N. The discussion will show the influence of surface oxidation in the nitrided steel at low loads to diminish the friction coefficient and how the structural stability of the coating system and the trapped debris determines the wear behaviour in the coated samples. The stress distribution with depth is also considered.Item Estudio de la resistencia al desgaste del acero AISI 1045 nitrurado y nitrocarburado por plasma(2014-10-21) Regis, Matías Sebastián; Schierloh, Gonzalo José; Brühl, Sonia PatriciaLos aceros al carbono son muy utilizados en la fabricación de componentes de maquinarias donde se requiere mediana resistencia mecánica y tenacidad a bajo costo ya que son endurecibles mediante un tratamiento térmico de temple y revenido, sin perder maquinabilidad. Para mejorar más aún sus propiedades mecánicas y aumentar su resistencia al desgaste, se los puede someter a diferentes tratamientos de endurecimiento superficial como son la nitruración y la nitrocarburación iónica. Ambas son técnicas de difusión asistidas por plasma, aplicadas con éxito para endurecer aceros mediante la difusión de nitrógeno, o bien carbono y nitrógeno dentro del material. En este trabajo se presentan los resultados del AISI 1045 nitrurado y nitrocarburado por plasma. Se midió dureza superficial y en el núcleo, se analizó la microestructura por microscopia óptica y por difracción de Rayos X, y se realizaron ensayos de desgaste en una máquina pin-on-disk con y sin lubricación. En las probetas nitrocarburadas se obtuvo una dureza algo mayor que en las nitruradas, y una profundidad de penetración también superior. Además el espesor de la capa nitrocarburada fue 4 veces mayor que la capa nitrurada. Sin embargo, la resistencia al desgaste en el ensayo sin lubricación, utilizando una carga de 1N resultó mejor en la muestra nitrurada. Al trabajar con una carga de 2 N, aunque la diferencia de volúmenes desgastados es menor, sigue presentando un mejor comportamiento la muestra nitrurada. En los ensayos lubricados, la muestra nitrurada presentó una leve mejora (aproximadamente 3%, teniendo en cuenta los errores de medición) en el comportamiento tribológico con respecto a la nitrocarburada.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 Comparación del comportamiento al desgaste de un acero AISI 1045 nitrurado y nitrurado seguido de temple por inducción(2015-10-01) Schierloh, Gonzalo JoséLograr que las maquinas sean cada vez mas eficientes y duraderas se ha convertido en un pilar fundamental de la industria metalurgica en los ultimos afios. Para lograr este objetivo se necesitan materiales capaces de soportar mayores solicitaciones, en condiciones de trabajo de alta exigencia. Uno de los materiales mas utilizados para la fabricacién de elementos de maquinas son los aceros de media aleaciédn, mas especificamente el acero AIS/ 1045, elegido por sus buenas propiedades mecanicas, bajo costo y abundante existencia en el mercado. Este acero también puede ser sometido a diferentes tratamientos para aumentar sus propiedades mecanicas, como la nitruracion idnica, que utilizando técnicas de difusidn asistidas por plasma obtiene muy buenos resultados. Sin embargo, es posible mejorar aun mas las propiedades del acero combinando Ia nitruraci6n con un tratamiento térmico posterior. Para intentar aumentar el campo de aplicacidn de este acero, en este trabajo se estudié el comportamiento al desgaste del material con un tratamiento combinado de nitruracion y temple por induccién. Lo que se busco lograr con esto es una difusién tanto de carbono como de nitrédgeno en el acero, para luego endurecer la red con el temple. A su vez, debido a que en el temple se alcanza la temperatura de austenizacion, pierde importancia el espesor de la capa blanca ya que se disuelve. Una vez realizado el tratamiento se procedié a la caracterizacion del material, para lo cual se midié la dureza en superficie y en profundidad con un microdurémetro Vickers. Se evalu6 su resistencia al desgaste calculando el volumen perdido luego de someter a las probetas a ensayos de pin on disk y erosion. Por ultimo y para tener una referencia de los resultados obtenidos, se comparé esta informacion con datos de muestras solamente nitruradas.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 Comparación del comportamiento al desgaste de un acero AISI 1045 nitrurado y seguido de un temple por inducción(2016-10) Schierloh, Gonzalo José; Regis, Matías Sebastián; Charadía, Raúl; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia PatriciaSe estudió el comportamiento al desgaste del acero AISI1045 con un tratamiento de nitruración iónica y posterior temple por inducción. Se midió dureza en superficie y perfil en profundidad. Se analizó la microestructura y evaluó el comportamiento al desgaste. Como resultado de la nitruración se obtuvo una zona formada por una capa de compuestos seguida por una zona de difusión de nitrógeno. La dureza superficial del acero templado y revenido aumentó en un 50% y, con el temple por inducción posterior, resultó aún superior con incremento en la dureza del núcleo. El comportamiento al desgaste resultó mejor que la del acero sólo nitrurado, debido al incremento de la capacidad de soporte de carga del sistema.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.