Evaluación del comportamiento a fatiga por contacto esférico de un recubrimiento bi-capa depositado por PVD sobre la superficie de un carburo cementado
Tutor / Supervisor
Student
Espinoza Carmona, Fabiola
Document type
Master thesis (pre-Bologna period)
Date
2010
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
La necesidad de mejorar la resistencia al desgaste en utillajes de conformado para
prolongar la vida en servicio de éstos, ha llevado a recubrir diversos materiales base,
tales como los carburos cementados. En este sentido, se han desarrollado
recubrimientos, siendo los más comunes los nitruros (TiN, TiAlN, CrN), carburos (TiC)
y recientemente los tipo diamante (DLC) depositados físicamente a partir de fase
vapor. Sin embargo, el diseño óptimo de una herramienta de conformado debe
considerar, además de la resistencia al desgaste, las solicitaciones de contacto cíclico
a las que se somete en condiciones reales de trabajo. En este contexto, el empleo de
una bi-capa compuesta por un recubrimiento tribológico que reduzca el fenómeno de
desgaste y uno de alta dureza que brinde el soporte ante la aplicación de cargas
mecánicas, puede representar una alternativa factible en la industria de las
herramientas de conformado.
En esta investigación se aplicó una metodología sistemática cuyo objetivo fue evaluar
el comportamiento a fatiga por contacto de un sistema integrado por un recubrimiento
de doble capa (WC / C + TiN) depositado sobre un carburo cementado ( con un 10%
en peso de Co y un tamaño de grano de carburo de 0,5 μm). La aplicación de cargas
monotónicas y cíclicas se realizó mediante ensayos de indentación esférica. De igual
forma, se efectuó una caracterización microstructural y mecánica del recubrimiento
(espesor, dureza y adherencia). Los resultados indican que el sistema bi-capa soporta
cargas mayores para la aparición de grietas circunferenciales, en comparación con
sus correspondientes sistemas de una capa, cuando la carga se aplica bajo
solicitación monotónica. Sin embargo, la alta sensibilidad a fatiga por contacto del
sistema WC/C + carburo cementado, mostrada en trabajos anteriores [1], no parece
ser mejorada al agregar una capa intermedia de mayor dureza, como se observó en
este estudio. Este fenómeno podría atribuirse al carácter amorfo propio del
recubrimiento, y su correspondiente degradación bajo solicitaciones cíclicas.
