Fatiga de contacto por rodadura en acero SAE 1050 recubierto con TiN, posteriormente templado - Mandri, Alejo Daniel (2018)
La aplicación de recubrimientos cerámicos del tipo nitruros, carburos o diamante, sobre sustratos de acero aporta diversas bondades tribológicas. Sin embargo elevados gradientes de dureza y problemas de adhesión con el sustrato pueden perjudicar el desempeño de estos recubrimientos frente a la Fatiga de Contacto por Rodadura (FCR). Numerosos estudios realizados sobre aceros que mantienen la dureza a elevadas temperaturas, recubiertos con films cerámicos, se han enfocado en esta cuestión. En el presente trabajo se estudia el uso de un acero de bajo costo, como el SAE 1050, con un tratamiento superficial combinado, consistente en un recubrimiento de TiN por Deposición Física de Vapor (PVD), y un temple superficial posterior por inducción que proporcione al sustrato la resistencia sub-superficial necesaria para soportar las tensiones del macrocontacto. La secuencia de tratamientos propuesta, a diferencia de la usualmente empleada (temple+PVD), pretende mantener la dureza de temple del sustrato, aunque resulten inciertas las consecuencias sobre el recubrimiento. Los ensayos para evaluar la resistencia a la FCR se realizaron con una máquina tipo arandela plana, en la cual una probeta en forma de disco gira sobre un conjunto de bolillas correspondientes a un rodamiento de empuje axial, bajo la acción de una carga normal. Los resultados fueron analizados de manera estadística y el daño resultante fue observado con microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido (SEM), en complemento con mapeos de espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). En el caso estudiado, el tratamiento realizado permitió obtener algunas de las ventajas típicas de los recubrimientos, sobre todo aquellas relacionadas con la fricción y el desgaste adhesivo y abrasivo, sin una drástica modificación en la vida a la FCR, en sustratos de aceros de construcción. También se realizaron ensayos de Difracción de rayos X (DRX) para evaluar la modificación del recubrimiento como consecuencia del temple superficial.