Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado

Autores
Vaca, Laura Silvia; Quintana, Juan Pablo; Maskavizan, Ana Justina; Cabana Aranda, Federico Ezequiel; Márquez, Adriana Beatriz; Brühl, Sonia Patricia
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión aceptada
Descripción
Los aceros inoxidables austeníticos son requeridos para su uso en ambientes agresivos debido a su excelente resistencia a la corrosión, pero a fin de ampliar el rango de aplicación es necesario tratarlos superficialmente para elevar su dureza y mejorar su resistencia al desgaste. Si entre dos componentes de un sistema que están en contacto se origina un movimiento oscilatorio de pequeña amplitud es posible que se produzca desgaste por fretting, lo que podría causar una falla que afecte su funcionamiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento al desgaste por fretting de recubrimientos de TiN depositados por arco catódico sobre acero inoxidable AISI 316L nitrurado por plasma. Se compararon los volúmenes desgastados de un recubrimiento comercial de TiN y recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinando éste con implantación iónica. Como referencia fueron evaluadas muestras solamente nitruradas y el acero sin tratar. El ensayo se realizó durante 15, 30 y 60 minutos con una carga de 5 N y se utilizó como contraparte una bolilla de alúmina de 6 mm. Para los ensayos de mayor tiempo los volúmenes desgastados de los recubrimientos no mostraron diferencias y resultaron al menos 40% menores que los de las muestras nitruradas y 70% menores que los del acero sin tratar. Sin embargo, para los ensayos de 15 minutos, los recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinados con implantación iónica presentaron el mejor comportamiento al desgaste por fretting, al obtener un menor volumen desgastado y no dejar expuesto al sustrato.
Stainless Steel is highly required in aggressive environments because of its excellent corrosion resistance. However, in order to broad this steel applications and uses, it becomes necessary to increase its surface hardness and wear resistance. Whenever between two components which are in contact an oscillatory movement exists, fretting wear can occur, and as consequence a material failure. The main goal of this work is to evaluate the fretting behaviour of TiN coatings, deposited by cathodic arc PVD over plasma nitrided AISI 316L stainless steel. Two processes were studied, one produced in a commercial facility and other bilayer Ti/TiN produced in lab, combined with ion implantation. As reference, also only nitrided samples and plain steel samples were evaluated. The fretting test was carried out with 5 N load, during 15-, 30- and 60-min duration, using an alumina ball as counterpart. For long duration tests the wear volumes in coated samples did not show much difference but were 40% smaller than nitrided samples and 70% than plain steel. However, in the 15 min test, the sample with the bilayer Ti/TiN combined with implantation showed the best wear resistance, with the lower loss volume, without exposing the substrate.
Fil: Vaca, Laura Silvia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Quintana, Juan Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.
Fil: Maskavizan, Ana Justina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Cabana Aranda, Federico Ezequiel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.
Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.
Fil: Quintana, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.
Materia
AISI 316L
Recubrimientos TiN
PBII&D
Fretting
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
2021-12-14T19:14:17Z
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/5833
Acceder
id RIAUTN_dd9772e3fa2b14a921bfc40a24c80b39
oai_identifier_str oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/5833
network_acronym_str RIAUTN
repository_id_str a
network_name_str Repositorio Institucional Abierto (UTN)
spelling Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitruradoVaca, Laura SilviaQuintana, Juan PabloMaskavizan, Ana JustinaCabana Aranda, Federico EzequielMárquez, Adriana BeatrizBrühl, Sonia PatriciaAISI 316LRecubrimientos TiNPBII&DFrettingLos aceros inoxidables austeníticos son requeridos para su uso en ambientes agresivos debido a su excelente resistencia a la corrosión, pero a fin de ampliar el rango de aplicación es necesario tratarlos superficialmente para elevar su dureza y mejorar su resistencia al desgaste. Si entre dos componentes de un sistema que están en contacto se origina un movimiento oscilatorio de pequeña amplitud es posible que se produzca desgaste por fretting, lo que podría causar una falla que afecte su funcionamiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento al desgaste por fretting de recubrimientos de TiN depositados por arco catódico sobre acero inoxidable AISI 316L nitrurado por plasma. Se compararon los volúmenes desgastados de un recubrimiento comercial de TiN y recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinando éste con implantación iónica. Como referencia fueron evaluadas muestras solamente nitruradas y el acero sin tratar. El ensayo se realizó durante 15, 30 y 60 minutos con una carga de 5 N y se utilizó como contraparte una bolilla de alúmina de 6 mm. Para los ensayos de mayor tiempo los volúmenes desgastados de los recubrimientos no mostraron diferencias y resultaron al menos 40% menores que los de las muestras nitruradas y 70% menores que los del acero sin tratar. Sin embargo, para los ensayos de 15 minutos, los recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinados con implantación iónica presentaron el mejor comportamiento al desgaste por fretting, al obtener un menor volumen desgastado y no dejar expuesto al sustrato.Stainless Steel is highly required in aggressive environments because of its excellent corrosion resistance. However, in order to broad this steel applications and uses, it becomes necessary to increase its surface hardness and wear resistance. Whenever between two components which are in contact an oscillatory movement exists, fretting wear can occur, and as consequence a material failure. The main goal of this work is to evaluate the fretting behaviour of TiN coatings, deposited by cathodic arc PVD over plasma nitrided AISI 316L stainless steel. Two processes were studied, one produced in a commercial facility and other bilayer Ti/TiN produced in lab, combined with ion implantation. As reference, also only nitrided samples and plain steel samples were evaluated. The fretting test was carried out with 5 N load, during 15-, 30- and 60-min duration, using an alumina ball as counterpart. For long duration tests the wear volumes in coated samples did not show much difference but were 40% smaller than nitrided samples and 70% than plain steel. However, in the 15 min test, the sample with the bilayer Ti/TiN combined with implantation showed the best wear resistance, with the lower loss volume, without exposing the substrate.Fil: Vaca, Laura Silvia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Quintana, Juan Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.Fil: Maskavizan, Ana Justina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Cabana Aranda, Federico Ezequiel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.Fil: Quintana, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.2021-12-14T19:14:17Z2021-12-14T19:14:17Z2021-10-05info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciapdfapplication/pdf5° Congreso Argentino de Ingeniería (CADI), el 3° Congreso Latinoamericano de Ingeniería (CLADI) y el 11° Congreso Argentino de Enseñanza de la Ingeniería (CAEDI) (2021).http://hdl.handle.net/20.500.12272/5833spainfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-12-14T19:14:17Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternacionalVaca, Laura Silvia ; Quintana, Juan Pablo ; Maskavizan, Ana Justina ; Cabana Aranda, Federico Ezequiel ; Márquez, Adriana Beatriz ; Brühl, Sonia Patricia.No comercial con fines académicos.reponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)instname:Universidad Tecnológica Nacional2026-09-24T12:47:57Zoai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/5833instacron: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 12:47:58.232Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacionalfalse
dc.title.none.fl_str_mv Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
title Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
spellingShingle Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
Vaca, Laura Silvia
AISI 316L
Recubrimientos TiN
PBII&D
Fretting
title_short Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
title_full Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
title_fullStr Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
title_full_unstemmed Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
title_sort Desgaste por fretting en un recubrimiento de nitruro de titanio depositado sobre de AISI 316L nitrurado
dc.creator.none.fl_str_mv Vaca, Laura Silvia
Quintana, Juan Pablo
Maskavizan, Ana Justina
Cabana Aranda, Federico Ezequiel
Márquez, Adriana Beatriz
Brühl, Sonia Patricia
author Vaca, Laura Silvia
author_facet Vaca, Laura Silvia
Quintana, Juan Pablo
Maskavizan, Ana Justina
Cabana Aranda, Federico Ezequiel
Márquez, Adriana Beatriz
Brühl, Sonia Patricia
author_role author
author2 Quintana, Juan Pablo
Maskavizan, Ana Justina
Cabana Aranda, Federico Ezequiel
Márquez, Adriana Beatriz
Brühl, Sonia Patricia
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv AISI 316L
Recubrimientos TiN
PBII&D
Fretting
topic AISI 316L
Recubrimientos TiN
PBII&D
Fretting
dc.description.none.fl_txt_mv Los aceros inoxidables austeníticos son requeridos para su uso en ambientes agresivos debido a su excelente resistencia a la corrosión, pero a fin de ampliar el rango de aplicación es necesario tratarlos superficialmente para elevar su dureza y mejorar su resistencia al desgaste. Si entre dos componentes de un sistema que están en contacto se origina un movimiento oscilatorio de pequeña amplitud es posible que se produzca desgaste por fretting, lo que podría causar una falla que afecte su funcionamiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento al desgaste por fretting de recubrimientos de TiN depositados por arco catódico sobre acero inoxidable AISI 316L nitrurado por plasma. Se compararon los volúmenes desgastados de un recubrimiento comercial de TiN y recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinando éste con implantación iónica. Como referencia fueron evaluadas muestras solamente nitruradas y el acero sin tratar. El ensayo se realizó durante 15, 30 y 60 minutos con una carga de 5 N y se utilizó como contraparte una bolilla de alúmina de 6 mm. Para los ensayos de mayor tiempo los volúmenes desgastados de los recubrimientos no mostraron diferencias y resultaron al menos 40% menores que los de las muestras nitruradas y 70% menores que los del acero sin tratar. Sin embargo, para los ensayos de 15 minutos, los recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinados con implantación iónica presentaron el mejor comportamiento al desgaste por fretting, al obtener un menor volumen desgastado y no dejar expuesto al sustrato.
Stainless Steel is highly required in aggressive environments because of its excellent corrosion resistance. However, in order to broad this steel applications and uses, it becomes necessary to increase its surface hardness and wear resistance. Whenever between two components which are in contact an oscillatory movement exists, fretting wear can occur, and as consequence a material failure. The main goal of this work is to evaluate the fretting behaviour of TiN coatings, deposited by cathodic arc PVD over plasma nitrided AISI 316L stainless steel. Two processes were studied, one produced in a commercial facility and other bilayer Ti/TiN produced in lab, combined with ion implantation. As reference, also only nitrided samples and plain steel samples were evaluated. The fretting test was carried out with 5 N load, during 15-, 30- and 60-min duration, using an alumina ball as counterpart. For long duration tests the wear volumes in coated samples did not show much difference but were 40% smaller than nitrided samples and 70% than plain steel. However, in the 15 min test, the sample with the bilayer Ti/TiN combined with implantation showed the best wear resistance, with the lower loss volume, without exposing the substrate.
Fil: Vaca, Laura Silvia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Quintana, Juan Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.
Fil: Maskavizan, Ana Justina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Cabana Aranda, Federico Ezequiel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina.
Fil: Brühl, Sonia Patricia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Concepción del Uruguay. Departamento Ingeniería Electromecánica. Grupo de Ingeniería de Superficies; Argentina.
Fil: Márquez, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.
Fil: Quintana, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma; Argentina.
description Los aceros inoxidables austeníticos son requeridos para su uso en ambientes agresivos debido a su excelente resistencia a la corrosión, pero a fin de ampliar el rango de aplicación es necesario tratarlos superficialmente para elevar su dureza y mejorar su resistencia al desgaste. Si entre dos componentes de un sistema que están en contacto se origina un movimiento oscilatorio de pequeña amplitud es posible que se produzca desgaste por fretting, lo que podría causar una falla que afecte su funcionamiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento al desgaste por fretting de recubrimientos de TiN depositados por arco catódico sobre acero inoxidable AISI 316L nitrurado por plasma. Se compararon los volúmenes desgastados de un recubrimiento comercial de TiN y recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinando éste con implantación iónica. Como referencia fueron evaluadas muestras solamente nitruradas y el acero sin tratar. El ensayo se realizó durante 15, 30 y 60 minutos con una carga de 5 N y se utilizó como contraparte una bolilla de alúmina de 6 mm. Para los ensayos de mayor tiempo los volúmenes desgastados de los recubrimientos no mostraron diferencias y resultaron al menos 40% menores que los de las muestras nitruradas y 70% menores que los del acero sin tratar. Sin embargo, para los ensayos de 15 minutos, los recubrimientos bicapa de Ti-TiN combinados con implantación iónica presentaron el mejor comportamiento al desgaste por fretting, al obtener un menor volumen desgastado y no dejar expuesto al sustrato.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-12-14T19:14:17Z
2021-12-14T19:14:17Z
2021-10-05
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv 5° Congreso Argentino de Ingeniería (CADI), el 3° Congreso Latinoamericano de Ingeniería (CLADI) y el 11° Congreso Argentino de Enseñanza de la Ingeniería (CAEDI) (2021).
http://hdl.handle.net/20.500.12272/5833
identifier_str_mv 5° Congreso Argentino de Ingeniería (CADI), el 3° Congreso Latinoamericano de Ingeniería (CLADI) y el 11° Congreso Argentino de Enseñanza de la Ingeniería (CAEDI) (2021).
url http://hdl.handle.net/20.500.12272/5833
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
2021-12-14T19:14:17Z
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Vaca, Laura Silvia ; Quintana, Juan Pablo ; Maskavizan, Ana Justina ; Cabana Aranda, Federico Ezequiel ; Márquez, Adriana Beatriz ; Brühl, Sonia Patricia.
No comercial con fines académicos.
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv 2021-12-14T19:14:17Z
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Vaca, Laura Silvia ; Quintana, Juan Pablo ; Maskavizan, Ana Justina ; Cabana Aranda, Federico Ezequiel ; Márquez, Adriana Beatriz ; Brühl, Sonia Patricia.
No comercial con fines académicos.
dc.format.none.fl_str_mv pdf
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv 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_ 1877230950783385600
score 13.265058

Publicaciones similares