Caracterización de acero metaestable con modificación superficial mediante patrones láser
En este trabajo final de máster, se pretende modificar las propiedades tribológicas a nivel superficial en un acero metaestaeble TRIP (TRansformation Induced Plasticity). Para ello, se han realizado patrones láser con el objetivo último de poder realizar una modificación homogénea y controlada a lo...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/341262 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/341262 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Steel Materials -- Mechanical properties Acer -- Propietats Materials -- Propietats mecàniques Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials |
| Sumario: | En este trabajo final de máster, se pretende modificar las propiedades tribológicas a nivel superficial en un acero metaestaeble TRIP (TRansformation Induced Plasticity). Para ello, se han realizado patrones láser con el objetivo último de poder realizar una modificación homogénea y controlada a lo largo de la superficie de interés del material. A lo largo de este proyecto se han estudiado principalmente dos variables que afectan directamente a la calidad final del patrón láser, la intensidad del láser y el número de pulsos en cada, con el fin de ser capaces de realizar unos patrones homogéneos con una profundidad controlada a la escala micrométrica en los aceros metaestables de estudio. Tanto la microestructura como las propiedades micromecánicas y tribológicas (en seco y utilizando líquido lubricante) en 3 direcciones diferentes de laminación (dirección longitudinal, transversal y a 45º de la dirección de laminación) han sido evaluadas mediante técnicas avanzadas de caracterización, tales como la difracción de rayos-X, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de barrido de emisión de campo, haz de iones focalizado, microscopio confocal cromático, microscopio de fuerzas atómicas, microscopio óptico, ensayos de macro-/micro- y nanoindentación, y ensayos tribológicos denanodesgaste y bruñido. Los resultados preliminares después de realizar un Diseño de Experimentos, ponen de manifiesto que se obtienen unos huecos con una geometría tipo cono homogénea con unas dimensiones controladas (25µm de diámetro y una profundidad que oscila entre los 30 y 35µm). Así mismo, se observa a simple vista una modificación superficial tanto a nivel de patrones láser como a nivel composicional, ya que la capa más superficial presenta una tonalidad de color amarillento. Los resultados preliminares de XPS ponen de manifiesto que la capa generada mediante el proceso de modificación está constituida principalmente por zinc, silicio, carbono, oxígeno y nitrógeno. Así mismo, los valores de nanoindentación muestran que dicha capa presenta unos valores de dureza de unos 300-400MPa y una rigidez de 50-80GPa. Los ensayos tribológicos ponen de manifiesto que los patrones actúan como reservorios del líquido lubricante y que el patrón de desgaste es inferior en las muestras lubricadas en comparación con las muestras sin lubricar, en todas las direcciones de estudio. |
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