Evaluación de la resistencia al desgaste en recubrimientos de Carburos de Niobio NbC, Carburos de Vanadio VC y Carburos ternarios de Niobio y Vanadio NbVC, producidos mediante la técnica de Deposición Difusión Termo-Reactiva (TRD) (2013)
Resumen: Con el objetivo de mejorar las propiedades tribológicas de los aceros AISI H13 y AISI D2, en este trabajo se fabricaron recubrimientos de NbC, de VC y de carburos complejos Nb-V sobre estos dos tipos de acero utilizando el proceso de difusión termo-reactiva (TRD, thermo-reactive diffusion). Los recubrimientos fueron producidos utilizando tres niveles de temperatura (900, 950 y 1000 °C) y tres tiempos de tratamiento (1.5, 2.5 y 3.5 horas). Para determinar las fases presentes en todos los recubrimientos se realizó difracción de rayos X (DRX, X-ray diffraction). La identificación química y estructural se complementó realizando espectroscopia Raman. Para determinar el espesor y la homogeneidad de los recubrimientos se utilizó microscopía electrónica de barrido (SEM, scanning electron microscopy). Se hicieron ensayos de nano-dureza para determinar la dureza en las capas más superficiales de las probetas tratadas y se realizaron ensayos de rayado (scratch test) para determinar la resistencia de adherencia de las capas depositadas. También se realizaron ensayos de desgaste (Pin-on-Disk) para evaluar la resistencia al desgaste y el coeficiente de fricción de los recubrimientos. Los recubrimientos de NbC se produjeron con 6,2 μm de espesor sobre el acero H13 y con 15,6 μm de espesor sobre el acero AISI D2. Los recubrimientos de VC se produjeron con espesor de 7,8 μm sobre el acero H13 y con espesor de 14,2 μm sobre el acero AISI D2. Las durezas de las capas de NbC y VC se situaron en la franja de 22 a 25 GPa. En general los recubrimientos exhibieron una elevada adherencia y resistencia al desgaste muy superior a la de los sustratos destacándose especialmente el recubrimiento de VC. Con durezas de 28 GPa y un buen comportamiento al desgaste con coeficientes de fricción muy por debajo de los valores de referencia de los aceros sin recubrir y los carburos binarios compuestos por Niobio y Vanadio.