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Título : Evaluación del límite de resistencia a la fatiga de un acero AISI 4340 bonificado, recubierto con películas delgadas multicapas obtenidas por deposición física en fase de vapor asistida por plasma
Autor : Hernández, Luis J.
Casanova, Fernando A.
Palabras clave : Límite de Fatiga
Películas Delgadas
PAPVD
flexión rotativa de un acero
Balinit Futura
tracción y de fatiga
Fecha de publicación : 23-Sep-2014
Citación : Tesis;2004 H43f
Resumen : En el presente trabajo se evaluó el Límite de Fatiga a flexión rotativa de un acero AISI 4340 templado y revenido recubierto con películas delgadas del tipo multicapa denominada Balinit Futura (TiAlN/TiN) y del tipo bicapa denominada Balinit Hardlube (TiAlN/WC/C), mediante la técnica PAPVD en específico Arc Enhanced Magnetron Sputtering. Se mecanizaron 46 probetas según las normas ASTM A 370 y ASTM E 606 para ensayos de tracción y de fatiga, respectivamente. Se realizaron los ensayos de Fatiga para los dos recubrimientos. Los valores de esfuerzo para la evaluación del Límite de Fatiga fueron de 575 Mpa como valor inicial máximo para ambos recubrimientos, con escalones sucesivos de 5 Mpa, y como valor mínimo de 560 Mpa para Balinit Futura y de 545 MPa para Balinit Hardlube. El cálculo del Límite de Fatiga se realizó mediante el método estadístico denominado “Método de la Escalera”. Se evaluaron superficialmente muestras cilíndricas para determinar la dureza compuesta del conjunto recubrimiento-substrato así como también del substrato tanto en estado de entrega (Bonificado), como a la salida del reactor, mediante un Microdurómetro Vickers utilizando un barrido de cargas de: 1000 500, 300, 200, 100, 50 y 25 gramos. De los resultados obtenidos de dureza, entre otras cosas lo más importante es que se determinó que el proceso de deposición no provoca ningún efecto sobre la microestructura del material base. Los resultados de los ensayos de tracción muestran un leve aumento de las propiedades mecánicas en un 4,67 % en el Esfuerzo de Fluencia y un 4,17 % en La resistencia a la tracción para el conjunto substrato-Balinit Futura mientras que para el conjunto substrato-Balinit Hardlube los aumentos estuvieron en el orden de 4,88 % del esfuerzo de fluencia y 5,44 % de la resistencia a la tracción, en comparación con el material sin recubrimiento. En los ensayos de fatiga se encontró un aumento de 13,47% y 11,02% en el Límite de Resistencia a la Fatiga del acero recubierto con Balinit Futura y Balinit Hardlube respectivamente, en comparación con el acero sin recubrimiento. Adicionalmente del análisis fractográfico se pudo inferir algunos aspectos relacionados con el proceso de fractura producto del ensayo. Se encontró que las probetas presentan múltiples zonas de inicio de grieta por fatiga. Derivado de este análisis se puede verificar el mecanismo de nucleación y crecimiento de la grieta por fatiga, se observó que para el Balinit Futura, la nucleación de las grietas se originaba en los poros, mientras que para el Balinit Hardlube la nucleación se iniciaba en la intercara WC/C-TiAlN.
URI : http://saber.ucv.ve/jspui/handle/123456789/7163
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