ImpactU Versión 3.11.2 Última actualización: Interfaz de Usuario: 16/10/2025 Base de Datos: 29/08/2025 Hecho en Colombia
DEPOSITION AND CHARACTERIZATION OF DUPLEX TREATED COATING SYSTEM APPLIED ON HOT WORK STEEL AISI H13 ( DEPOSICIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN SISTEMA DE RECUBRIMIENTO DUPLEX APLICADO SOBRE ACERO PARA TRABAJO EN CALIENTE AISI H13 )
AISI H13 steel is widely used for extrusion moulds and other hot work tools fabrication, due to its high toughness, strength and hardness around 56 HRC (Rockwell C). However, this steel possesses a relatively low wear resistance, which reduces its life time under high loading conditions. The aim of this work was to enhance the wear resistance of the steel H13 using the following surface treatments: austenitizing + quenching + tempering (further called “tempering”), tempering and bath nitriding, tempering and coated with chromium nitride (CrN), tempering + bath nitriding + coated with CrN (further called “Duplex coating”). The properties of the treated samples were compared with each other in dependence of the made surface treatment. The coatings were deposited using the r.f. balanced magnetron sputtering deposition technique. The total thickness of the coatings was maintained at 5 µm, while the thickness of the nitrided zone was approximately 140 µm. The microstructure and the crystalline phase composition were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) technique, respectively. The hardness and the adhesion of the coatings were determined by micro indentation measurements and the Rockwell indentation test, respectively. The wear resistance of the coatings was evaluated using ball on disc tests. The duplex treated samples presented a hardness three order of magnitude higher and showed a wear rate six times smaller than those samples only tempered. El acero AISI H13 es ampliamente utilizado en la fabricacion de moldes de extrusion y de otras herramientas para el conformado en caliente debido a su tenacidad, elevada resistencia mecanica, y dureza de aproximadamente 56 HRC (Rockwell C). Sin embargo, este acero posee una relativa baja resistencia al desgaste, que reduce su vida util cuando es sometido a esfuerzos elevados. El proposito de este trabajo consistio en mejorar la resistencia al desgaste del acero H13 mediante los siguientes tratamientos superficiales: austenizacion + temple + revenido (denominado en adelante “revenido”), revenido y nitruracion liquida, revenido y recubrimiento de nitruro de cromo (CrN), revenido + nitruracion liquida + recubrimiento de CrN (denominado en adelante “recubrimiento Duplex”). Las propiedades de las muestras tratadas fueron comparadas en funcion del tipo de tratamiento superficial realizado. Todos los recubrimientos se depositaron por la pulverizacion catodica reactiva r.f. y asistida por un campo magnetico balanceado. El espesor promedio de los recubrimientos fue de 5 micras, mientras que el espesor de de la zona nitrurada del acero fue alrededor de 140 micras. La microestructura y las fases cristalinas presentes en las muestras fueron investigadas mediante microscopia electronica de barrido (SEM) y difraccion de rayos X (XRD), respectivamente. La dureza y la adherencia fueron determinadas por mediciones de microindentacion y el metodo de indentacion Rockwell C, respectivamente. La resistencia al desgaste de las muestras fue evaluada mediante ensayos de bola sobre disco. Las muestras tratadas con los recubrimientos duplex presentaron una dureza tres ordenes de magnitud mayor y una rata de desgaste seis veces menor que las muestras de acero templadas solamente.
Tópico:
Metal and Thin Film Mechanics
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FuenteRevista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales/Revista Latinoamericana de Metalurgía y Materiales