Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD

Autores
Álvarez, Matías Federico; Delfin, Francisco Andrés; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Heim, Daniel
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Las 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.
Fil: Álvarez, Matías Federico. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Delfin, Francisco Andrés. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Delfín, Francisco Andrés. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.
Fil: Dalibón Bähler, Eugenia Laura. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Heim, Daniel. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.
Fuente
Libro de resúmenes SA-CONAMET(2024)
Materia
Recubrimientos DLC
Resistencia a la corrosion
Reactor PA-CVD
Aleación Ti6AL4V
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/12301
Acceder
id RIAUTN_3a32bbe08c81aef6e425ba6c00bd9ec5
oai_identifier_str oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/12301
network_acronym_str RIAUTN
repository_id_str a
network_name_str Repositorio Institucional Abierto (UTN)
spelling Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVDÁlvarez, Matías FedericoDelfin, Francisco AndrésDalibón Bähler, Eugenia LauraBrühl, Sonia PatriciaHeim, DanielRecubrimientos DLCResistencia a la corrosionReactor PA-CVDAleación Ti6AL4VLas 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.Fil: Álvarez, Matías Federico. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Delfin, Francisco Andrés. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Delfín, Francisco Andrés. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.Fil: Dalibón Bähler, Eugenia Laura. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Heim, Daniel. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.2025-03-06T13:15:03Z2024-08-06info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciapdfapplication/pdf22º Congreso Internacional de Metalurgia y MaterialesSAM-CONAMET (2024)9786310063010http://hdl.handle.net/20.500.12272/12301Libro de resúmenes SA-CONAMET(2024)reponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)instname:Universidad Tecnológica Nacionalspainfo:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Álvarez, Matías Federico ; Delfín, Francisco Andrés ; Dalibón Bähler, Eugenia Laura ; Brühl, Sonia Patricia ; Heim, Daniel.No comercial con fines académicos. Licencia Creative Commons CC-BY-NC-SA.2026-09-24T12:43:44Zoai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/12301instacron:UTNInstitucionalhttp://ria.utn.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://ria.utn.edu.ar/oaigestionria@rec.utn.edu.ar; fsuarez@rec.utn.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:a2026-09-24 12:43:46.694Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacionalfalse
dc.title.none.fl_str_mv Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
title Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
spellingShingle Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
Álvarez, Matías Federico
Recubrimientos DLC
Resistencia a la corrosion
Reactor PA-CVD
Aleación Ti6AL4V
title_short Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
title_full Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
title_fullStr Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
title_full_unstemmed Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
title_sort Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD
dc.creator.none.fl_str_mv Álvarez, Matías Federico
Delfin, Francisco Andrés
Dalibón Bähler, Eugenia Laura
Brühl, Sonia Patricia
Heim, Daniel
author Álvarez, Matías Federico
author_facet Álvarez, Matías Federico
Delfin, Francisco Andrés
Dalibón Bähler, Eugenia Laura
Brühl, Sonia Patricia
Heim, Daniel
author_role author
author2 Delfin, Francisco Andrés
Dalibón Bähler, Eugenia Laura
Brühl, Sonia Patricia
Heim, Daniel
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Recubrimientos DLC
Resistencia a la corrosion
Reactor PA-CVD
Aleación Ti6AL4V
topic Recubrimientos DLC
Resistencia a la corrosion
Reactor PA-CVD
Aleación Ti6AL4V
dc.description.none.fl_txt_mv Las 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.
Fil: Álvarez, Matías Federico. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Delfin, Francisco Andrés. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Delfín, Francisco Andrés. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.
Fil: Dalibón Bähler, Eugenia Laura. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Heim, Daniel. University of Applied Sciences Upper Austria; Austria.
description Las 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.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-08-06
2025-03-06T13:15:03Z
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv 22º Congreso Internacional de Metalurgia y MaterialesSAM-CONAMET (2024)
9786310063010
http://hdl.handle.net/20.500.12272/12301
identifier_str_mv 22º Congreso Internacional de Metalurgia y MaterialesSAM-CONAMET (2024)
9786310063010
url http://hdl.handle.net/20.500.12272/12301
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Álvarez, Matías Federico ; Delfín, Francisco Andrés ; Dalibón Bähler, Eugenia Laura ; Brühl, Sonia Patricia ; Heim, Daniel.
No comercial con fines académicos. Licencia Creative Commons CC-BY-NC-SA.
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Álvarez, Matías Federico ; Delfín, Francisco Andrés ; Dalibón Bähler, Eugenia Laura ; Brühl, Sonia Patricia ; Heim, Daniel.
No comercial con fines académicos. Licencia Creative Commons CC-BY-NC-SA.
dc.format.none.fl_str_mv pdf
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv Libro de resúmenes SA-CONAMET(2024)
reponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)
instname:Universidad Tecnológica Nacional
reponame_str Repositorio Institucional Abierto (UTN)
collection Repositorio Institucional Abierto (UTN)
instname_str Universidad Tecnológica Nacional
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacional
repository.mail.fl_str_mv gestionria@rec.utn.edu.ar; fsuarez@rec.utn.edu.ar
_version_ 1877230864690053120
score 13.265058

Publicaciones similares