Influencia de los recubrimientos dúplex sobre las propiedades mecánicas y resistencia al desgaste del acero AISI 4140 bonificado
El acero AISI 4140 es un acero de baja aleación al cromo/molibdeno de elevada resistencia mecánica y buena tenacidad, el cual se utiliza para la fabricación de piezas de maquinaria como piñones, cigüeñales, ejes de levas, etc. Sin embargo, su resistencia al desgaste es bastante limitada y suele ser...
- Autores:
-
Bolívar-Osorio, F. J. (Francisco Javier)
Bejarano-Gaitán, G. (Gilberto)
Gómez-Botero, M. A. (Maryory Astrid)
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2012
- Institución:
- Universidad EIA .
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ACERO DE ALTA RESISTENCIA
STEEL - HIGH STRENGHT
ALEACIONES DE ACERO
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ORGANIZACIÓN E INDUSTRIA
ORGANIZATION AND INDUSTRY
RECUBRIMIENTOS DÚPLEX
NITRURO DE TITANIO
NITRURACIÓN
RESISTENCIA AL DESGASTE
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Influência dos revestimentos duplex sobre as propriedades mecânicas e resistência ao desgaste do aço AISI 4140 bonificado Influence of the duplex coatings on the mechanical properties and wear resistance of the tempered AISI 4140 steel |
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El acero AISI 4140 es un acero de baja aleación al cromo/molibdeno de elevada resistencia mecánica y buena tenacidad, el cual se utiliza para la fabricación de piezas de maquinaria como piñones, cigüeñales, ejes de levas, etc. Sin embargo, su resistencia al desgaste es bastante limitada y suele ser mejorada mediante el tratamiento superficial de la nitruración. El propósito de este trabajo consistió en mejorar las propiedades mecánicas e incrementar la resistencia al desgaste del acero 4140 mediante la aplicación de un tratamiento superficial DUPLEX consistente en la nitruración líquida (conocida como Teniffer) seguido del depósito de un recubrimiento duro de nitruro de titanio (TiN). La microestructura cristalina fue evaluada mediante difracción de rayos X, la morfología y la composición química fue determinada por microscopía SEM y espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDS), las propiedades tribológicas fueron analizadas mediante mediciones en un tribómetro de tipo esfera sobre disco y la microdureza se determinó por el método Vickers. |
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Influencia de los recubrimientos dúplex sobre las propiedades mecánicas y resistencia al desgaste del acero AISI 4140 bonificado, Revista EIA, 10 (19), 151-160. doi: http://hdl.handle.net/11190/106El acero AISI 4140 es un acero de baja aleación al cromo/molibdeno de elevada resistencia mecánica y buena tenacidad, el cual se utiliza para la fabricación de piezas de maquinaria como piñones, cigüeñales, ejes de levas, etc. Sin embargo, su resistencia al desgaste es bastante limitada y suele ser mejorada mediante el tratamiento superficial de la nitruración. El propósito de este trabajo consistió en mejorar las propiedades mecánicas e incrementar la resistencia al desgaste del acero 4140 mediante la aplicación de un tratamiento superficial DUPLEX consistente en la nitruración líquida (conocida como Teniffer) seguido del depósito de un recubrimiento duro de nitruro de titanio (TiN). La microestructura cristalina fue evaluada mediante difracción de rayos X, la morfología y la composición química fue determinada por microscopía SEM y espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDS), las propiedades tribológicas fueron analizadas mediante mediciones en un tribómetro de tipo esfera sobre disco y la microdureza se determinó por el método Vickers.The AISI 4140 steel is a low chrome/molybdenum alloyed steel with high tensile strength and good toughness, which is normally used for the manufacture of machine parts such as gears, crank shafts, camshafts, etc. However, its wear resistance is quite limited and this is usually improved by nitriding surface treatment. The purpose of this study was to increase the mechanical properties and wear resistance of 4140 steel by applying a DUPLEX surface treatment consisting of a liquid nitriding (known as Teniffer) followed by the deposition of a titanium nitride (TiN) hard coating. The crystalline microstructure was evaluated by Xray diffraction (XRD), morphology and elemental chemical composition was determined by microscopy SEM and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), tribological properties were tested using a tribometer type ballondisc and micro hardness was determined by the Vickers method.10 p.application/pdfspaRevista EIAAtsushi, Mitsuo; Kazutaka, Kanda; Tatsuhiko, Aizawa. (2000). “Friction and wear properties of carbon-ion implanted titanium nitride films”.Surface and Coatings Technology, vol. 128–129, (June),pp. 440-445.Batista, J.C.A.; Godoy, C.; Matthews, A. (2002).“Microscale abrasive wear testing of duplex and nonduplex (single-layered) PVD (Ti, Al)N, TiN and CrN coatings”. Tribology International, vol. 35, No. 6 (June), pp. 363-372.Bejarano, Gilberto; Muñoz Saldaña, Juan; Caicedo, Julio. (2008).“Mejoramiento de las propiedades mecánicas y tribológicas del acero AISI 4340 tratado térmicamente, utilizando un recubrimiento de multicapas de TiN/ TiAlN”.Revista Facultad de Ingeniería, No. 44(Junio), pp. 36-42.Bell, T.; Dong, H.; Sun, Y. (1998). “Realising the potential of duplex surface engineering”.Tribology International, vol. 31, No. 1–3 (January), pp. 127-137.Bobzin, K.; Bagcivan, N.; Immich, P.; Bolz, S.; Alami, J.; Cremer, R. (2009). “Advantages of nanocomposite coatings deposited by high power pulse magnetron sputtering technology”.Journal of materials processing technology, vol. 209, No. 1 (January), pp. 165–170.Braga, D.; Dias, J.P.; Cavaleiro, A. (2006). “Duplex treat¬ment: W-Ti-N sputtered coatings on pre-nitridedlow and high alloy steels”.Surface and Coatings Technology, vol. 200, No. 16-17 (April), pp. 4861-4869.Chen, Chang-Zi; Li, Qiang; Leng, Yong-Xiang; Chen, J.Y.; Zhang, Peng-Cheng; Bai, Bin; Huang, Nan. (2010). “Improved hardness and corrosion resistance of iron by Ti/TiN multilayer coating and plasma nitriding duplex treatment”. Surface and Coatings Technology, vol. 204, No. 18-19(June), pp. 3082-3086.Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercialhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2REI00212ACERO DE ALTA RESISTENCIASTEEL - HIGH STRENGHTALEACIONES DE ACEROSTEEL ALLOYSORGANIZACIÓN E INDUSTRIAORGANIZATION AND INDUSTRYRECUBRIMIENTOS DÚPLEXNITRURO DE TITANIONITRURACIÓNRESISTENCIA AL DESGASTEPULVERIZACIÓN CATÓDICADUPLEX COATINGSTITANIUM NITRIDENITRIDINGWEAR RESISTANCEMAGNETRON SPUTTERINGInfluencia de los recubrimientos dúplex sobre las propiedades mecánicas y resistencia al desgaste del acero AISI 4140 bonificadoInfluência dos revestimentos duplex sobre as propriedades mecânicas e resistência ao desgaste do aço AISI 4140 bonificadoInfluence of the duplex coatings on the mechanical properties and wear resistance of the tempered AISI 4140 steelArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Fondo Editorial EIAPublicationTHUMBNAILREI00212.pdf.jpgREI00212.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg10852https://repository.eia.edu.co/bitstreams/06babcd6-1596-4a44-a724-156a96cd6698/download911ad8139dd1dbe8eebea41f051d335aMD54ORIGINALREI00212.pdfREI00212.pdfapplication/pdf1112081https://repository.eia.edu.co/bitstreams/ef3c3f74-02a3-454b-a2a9-e85b81bda0b9/download7266b71eaf55addd71a43b274c7d4fffMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81494https://repository.eia.edu.co/bitstreams/02a6a9e4-a9a3-49af-9fbc-70ac3d42a4aa/download66874b0b9366b748c60895d2fb6339f8MD52TEXTREI00212.pdf.txtREI00212.pdf.txtExtracted texttext/plain51660https://repository.eia.edu.co/bitstreams/132644c3-82cf-4a0f-843c-b9a1592300a8/downloadcca1d57b522af0b81803b45315c58777MD5311190/106oai:repository.eia.edu.co:11190/1062023-07-25 16:44:02.633https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.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 |