Efecto del tratamiento termoquímico de borurización en la adherencia y rugosidad superficial del acero DIN UC1

J. Merced  Martínez-Vázquez; Marissa  Vargas-Ramírez; M. Ángeles  Fernández-Pérez; E. Angélica  Sánchez-Ramírez

doi:10.29057/aactm.v3i3.9797

J. Merced Martínez-Vázquez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Marissa Vargas-Ramírez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-5968-6196
M. Ángeles Fernández-Pérez Instituto Politécnico Nacional
E. Angélica Sánchez-Ramírez Instituto Politécnico Nacional

DOI: https://doi.org/10.29057/aactm.v3i3.9797

Palabras clave: Acero, adherencia, borurización, rugosidad, termoquímico

Resumen

En el presente trabajo se evaluó el efecto del tratamiento termoquímico de borurización sobre la adherencia y rugosidad superficial de la capa de boruro formada en el acero DIN UC1. El proceso se llevó a cabo por empaquetamiento a las temperaturas de 1073, 1173, 1223 y 1273 K, a los tiempos de 2, 3, 3.5 y 4 horas. Las fases presentes fueron identificadas por difracción de Rayos X, corroborando la presencia de una capa monofásica compuesta de Fe₂B. En la prueba de adherencia, simulada en COMSOL 5.0®; se observó que la longitud de la huella y la tensión de von Mises aumentan al crecer el espesor de la capa de 26.48 a 75 μm independientemente del acero seleccionado. La longitud de la huella, calculada, se encontró entre 1139.75 y 1314.60 μm, lo anterior indica que la borurización incrementa la resistencia del esfuerzo cortante a la fluencia del acero y por lo tanto la adherencia de la capa al sustrato. Con respecto a la rugosidad, al aumentar el tiempo de tratamiento la rugosidad disminuyó, a excepción del tratamiento a 1223 K y 3.5 horas donde la rugosidad aumentó, esto debido a que el proceso se realizó en la zona de transición de fases de ferrita a austenita.

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[1] K. Holmberg: Tribology International, 1998, vol. 31, pp. 107-120.
[2] F. Findik: Materials and Design, 2014, vol. 57, pp. 218-244.
[3] I. A. Bataev, A. A. Golkovskii, A. A. Batev, R. A. Dostovalov, A. I. Popelyukh and E. A. Drobyaz: Surface and Coatings, 2014, vol. 242, pp. 164-169.
[4] M. Reza Bateni, J. A. Szpunar, X. Wang and D. Y. Li: Wear, 2006, vol. 260, pp. 116-122.
[5] E. Garcia-Bustos, M. A. Figueroa, G. Rodríguez-Castro, O. A. Gómez-Vargas, E. A. Gallardo-Hernández and I. C. Campos-Silva: Surface & Coatings Technology, 2013, vol. 215, pp. 241-246.
[6] E. P. Becker: Tribology International, 2004, vol. 37, pp. 569-575.
[7] G. Li, J. Chen and D. Guan: Tribology International, 2010, vol. 43, pp. 2216-2221.
[8] M. Tabur, M. Izciler, F. Gul and I. Karacan: Wear, 2009, vol. 266, pp. 1106-1112.
[9] S. V. Dorozkhin: Biomaterials, 2010, vol. 31, nº 7, pp. 1465-1485.
[10] M. Keddam, M. Kulka, N. Makuch, A. Pertek and L. Maldzinski: Applied Surface Science, 2014, vol. 298, pp. 155-163.
[11] ASM: Handbook Volume 4 Surface Engineering, ASM International, USA,1994, pp. 560-570.
[12] M. Kul, K. O. Oskay, A. Temizkan, B. Karaca, L. C. Kumruoglu and B. Topçu: Vacuum, 2016, vol. 126, pp. 80-85.
[13] M. Kulka, A. Pertek and N. Makuch: Materials Science and Engineering, 2011, vol. 528, pp. 8641-8650.
[14] G. Kartal, S. Timur, V. Sista, O. L. Eryilmaz and A. Erdemir: Surface & Coatings Technology, 2011, vol. 206, pp. 2005-2011.
[15] K. G. Anthymidis, N. Maragoudakis, G. Stergioudis, O. Haidar and D. N. Tsipas: Materials Letters, 2003, vol. 57, pp. 2399-2403.
[16] V. Domnich: J. Am. Ceram. Soc., 2011, vol. 94, nº 11, pp. 3605-3628.
[17] A. Márquez-Herrera, J. L. Fernández-Muñoz, M. Zapata-Torres, M. Melendez-Lira and P. Cruz- Alcantar: Surface & Coatings Technology, 2014, vol. 254, pp. 433-439.