Caracterización microestructural y tribológica de recubrimientos a base de nitruro de circonio para uso en la fabricación de matrices

Abstract

El proyecto se plantea determinar la factibilidad del uso de tratamientos superficiales termoquímico para aumentar el desempeño de matrices a altas temperaturas. Utiliza como recubrimiento sobre acero H-13, nitruro de circonio. Determina que los recubrimientos de ZrN obtenidos por PAPDV conllevan a la formación de una película densa que corresponde a la zona 2 del diagrama de Thorton. Encuentra que el acero H-13 nitrurado y sin nitrurar (y/o recubierto con ZrN) presenta menor resistencia ante el desgaste deslizante contra la contraparte de alúmina, a todas las temperaturas ensayadas. El recubrimiento presenta un limado con asperezas durante el ensayo de abrasión, realizado bajo la norma ASTM G 65-94. Determina que la formación de la capa blanca durante el proceso de nitruración iónica, depende el área catódica y del potencial de nitrógeno. Encuentra que solamente las muestras que no presentan la capa blanca tienen un comportamiento ante el desgaste deslizante a temperatura ambiente, superior en casi 200 veces al de las muestras sin tratamiento alguno. A la temperatura de 600° se obtuvo la formación de una capa de óxido de hierro que no es suficiente para proteger el sustrato. A la temperatura de 300° se observa el mayor volumen de material desgastado.