Estudio del comportamiento al desgaste por deslizamiento de fundición esferoidal austemperada de alta resistencia recubierta con TiAlN por arco catódico

J. P. QUINTANA; DOMMARCO, R.; MARQUEZ, A; MANDRI, ALEJO; D. COLOMBO

Bariloche

Congreso; 18 SAM-CONAMET; 2018

La fundición esferoidal austemperada (ADI) ha atraído considerable interés en las últimas décadas debido a su amplia gama de propiedades mecánicas. Además, la reciclabilidad, densidad, fluidez, conductividad térmica y lubricidad de ADI es mayor que la de los aceros aleados forjados o fundidos, y el costo de fabricación es menor. Por lo tanto, se la considera como un sustituto económico de estos materiales.En aplicaciones donde los componentes requieren una elevada resistencia al desgaste, las ADI tratadas superficialmente mediante la aplicación de recubrimientos duros, utilizando arcos catódicos, pueden convertirse en una alternativa ventajosa para reemplazar los aceros aleados de alta resistencia y muy elevado costo que, en la actualidad, son los más empleados.En este trabajo se estudia el comportamiento al desgaste por deslizamiento de ADI de alta resistencia recubierta con películas de TiAlN crecidas mediante deposición por arco catódico en equipos tanto comerciales como experimentales. Durante el proceso de crecimiento las muestras fueron tanto polarizadas con tensión DC (-130 a -250 V) como combinando el arco catódico con el proceso de implantación iónica por inmersión en plasmas con pulsos de tensión (-6kV, 200Hz, 50 s ancho de pulso). Las primeras en ambos equipos, mientras que las segundas solo en el equipo experimental.La caracterización de los recubrimientos incluye la determinación del espesor de película mediante abrasión esférica, de fases presentes y tensiones residuales mediante difracción de rayos X, de dureza superficial mediante ensayos de microindentación, de la rugosidad superficial mediante perfilometría de contacto y de la adherencia mediante scratch test e indentación Rockwell-C. Los ensayos de desgaste por deslizamiento se realizaron sin lubricación, utilizando un tribómetro pin-on-disc (ASTM G99) y bolillas de acero para rodamientos AISI 52100 como pin o contramuestra. Se determinó el coeficiente de fricción y la tasa de desgaste para cada tipo de muestra. Las huellas de desgaste en los discos se analizaron mediante microscopía óptica y de barrido electronico.