Llevar a cabo un estudio de cinética de crecimiento de las capas formadas por el método de borurado interrumpido, variando temperaturas y tiempos de exposición así como de los ciclos de enfriamiento para entender de mejor forma el fenómeno de difusión y poder predecir espesores de capa formados después del tratamiento.
Evaluar la resistencia a fatiga de recubrimientos formados en este trabajo estableciendo como criterio de falla la delaminación del sistema para evaluar fallas más severas en las capas..
Evaluar la resistencia a fatiga de recubrimientos base boro en diferentes aleaciones usando la misma metodología propuesta en este trabajo para establecer la influencia del substrato en la vida a fatiga de los recubrimientos.
Analizar la evolución de las grietas en dirección hacia el substrato para diferente número de ciclos con el fin de entender mejor el fenómeno del agrietamiento radial en recubrimientos delgados.
Determinar la influencia específica de cada parámetro que interviene en las pruebas de fatiga (carga, número de ciclos, frecuencia de carga, tamaño de indentador, tipo de indentador, entre otros) para establecer una metodología normalizada aplicable a recubrimientos o películas delgadas.
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 79
REFERENCIAS.
Akita, M. & Tokaji, K. (2006). Effect of carburizing on notch fatigue behaviour in AISI 316 austenitic stainless steel. Surface and Coatings Technology, 200(20-21), pp.6073-6078.
Akkurt, I., Calik, A. and Akyıldırım, H. (2011). The boronizing effect on the radiation shielding and magnetization properties of AISI 316L austenitic stainless steel.
Nuclear Engineering and Design, 241(1), pp.55-58.
American Society for Testing and Materials. Standard terminology relating to surface analysis (E673-90). (1991). Surf. Interface Anal., 17(13), pp.951-958.
Atık, E., Yunker, U. & Merıç, C. (2003). The effects of conventional heat treatment and boronizing on abrasive wear and corrosion of SAE 1010, SAE 1040, D2 and 304 steels. Tribology International, 36(3), pp.155-161.
Bantle, R. and Matthews, A. (1995). Investigation into the impact wear behaviour of ceramic coatings. Surface and Coatings Technology, 74-75, pp.857-868.
Barber, J. & Ciavarella, M. (2000). Contact mechanics. International Journal of
Solids and Structures, 37(1-2), pp.29-43.
Bernabé Molina, S. (2015). Adhesión en sistemas capa/substrato formados por
difusión de boro en una aleación base Fe-Cr-Ni. Maestria. Instituto Politécnico
Nacional.
Buijnsters, J., Shankar, P., Gopalakrishnan, P., van Enckevort, W., Schermer, J., Ramakrishnan, S. & ter Meulen, J. (2003). Diffusion-modified boride interlayers for chemical vapour deposition of low-residual-stress diamond films on steel substrates.
Thin Solid Films, 426(1-2), pp.85-93.
Campos, I., Rosas, R., Figueroa, U., VillaVelázquez, C., Meneses, A. and Guevara, A. (2008). Fracture toughness evaluation using Palmqvist crack models on AISI 1045 borided steels. Materials Science and Engineering: A, 488(1-2), pp.562-568. Campos-Silva, I., Martínez-Trinidad, J., Doñu-Ruíz, M., Rodríguez-Castro, G., Hernández-Sánchez, E. & Bravo-Bárcenas, O. (2011). Interfacial indentation test of FeB/Fe2B coatings. Surface and Coatings Technology, 206(7), pp.1809-1815. Campos-Silva, I., Ortiz-Domínguez, M., Bravo-Bárcenas, O., Doñu-Ruiz, M., Bravo- Bárcenas, D., Tapia-Quintero, C. & Jiménez-Reyes, M. (2010). Formation and kinetics of FeB/Fe2B layers and diffusion zone at the surface of AISI 316 borided steels. Surface and Coatings Technology, 205(2), pp.403-412.
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 80
Campos-Silva, I., Ortiz-Domínguez, M., López-Perrusquia, N., Escobar-Galindo, R., Gómez-Vargas, O. and Hernández-Sánchez, E. (2009). Determination of Boron Diffusion Coefficients in Borided Tool Steels. DDF, 283-286, pp.681-686.
Carbucicchio, M. & Palombarini, G. (1987). Effects of alloying elements on the growth of iron boride coatings. J Mater Sci Lett, 6(10), pp.1147-1149.
Chen, K., Chen, T. and Ou, K. (2008). Development of semi-empirical formulation for extracting materials properties from nanoindentation measurements: Residual stresses, substrate effect, and creep. Thin Solid Films, 516(8), pp.1931-1940. Corpus-Mejía, R. (2015). Evaluación de la adhesión del sistema capa/substrato de
un acero AISI M2 sometido al proceso de borurización por empaquetamiento.
Maestría. Instituto Politécnico Nacional.
Dearnley, P., Farrell, T. & Bell, T. (1986). Developments in plasma boronizing.
JMES, 8(2), pp.128-131.
Fichtl, W. (1981). Boronizing and its practical applications. Materials & Design, 2(6), pp.276-286.
Fischer-Cripps, A. (2000). Introduction to contact mechanics. New York: Springer. Genel, K. (1999). Effect of case depth on fatigue performance of AISI 8620 carburized steel. International Journal of Fatigue, 21(2), pp.207-212.
Genel, K. (2006). Boriding kinetics of H13 steel. Vacuum, 80(5), pp.451-457.
Genel, K., Demirkol, M. & Çapa, M. (2000). Effect of ion nitriding on fatigue behaviour of AISI 4140 steel. Materials Science and Engineering: A, 279(1-2), pp.207-216. Geoge, F. y Vander Voort, ., “Wrought Stainless Steels: Metallographic techniques and microestructures” en ASM International Handbook Committee., (1991). ASM
Handbook, Volume 09 – Metallography and Microestructures. [S.l.]: ASM
International.
Glaeser, W. y Shaffer S. “Contact Fatigue” en ASM International Handbook Committee., (1991). ASM Handbook, Volume 19 – Fatigue and Fracture. [S.l.]: ASM International.
Gopalakrishnan, P., Ramakrishnan, S., Shankar, P. and Palaniappa, M. (2002). Interrupted boriding of medium-carbon steels. Metall and Mat Trans A, 33(5), pp.1475-1485.
Gunes, I., Ulker, S. & Taktak, S. (2011). Plasma paste boronizing of AISI 8620, 52100 and 440C steels. Materials & Design, 32(4), pp.2380-2386.
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 81
Gurevich, B. & Pirogova, V. (1968). Dependence of the fatigue strength of electrolytically borided steel on the character of internal stress distribution. Mater
Sci, 3(6), pp.506-507.
Heinke, W., Leyland, A., Matthews, A., Berg, G., Friedrich, C. & Broszeit, E. (1995). Evaluation of PVD nitride coatings, using impact, scratch and Rockwell-C adhesion tests. Thin Solid Films, 270(1-2), pp.431-438.
Hertz, H. (1896). On the contact of elastic solids. Miscellaneous papers. London: Macmillan.
Hsueh, C. and Miranda, P. (2004). Combined empirical–analytical method for determining contact radius and indenter displacement during Hertzian indentation on coating/substrate systems. Journal of Materials Research, 19(09), pp.2774-2781. International Ship and Offshore Structures. “Fatigue and Fracture”,18th ISSC Congress Vol.1 (2012)
Jain, V. & Sundararajan, G. (2002). Influence of the pack thickness of the boronizing mixture on the boriding of steel. Surface and Coatings Technology, 149(1), pp.21- 26.
Jiménez Tinoco, L. (2013). Estudio de la adhesión del sistema capa/substrato de
recubrimientos duros formados por difusión de boro en un acero inoxidable AISI 304. Maestria. Instituto Politécnico Nacional.
Jiménez-Piqué, E., Ceseracciu, L., Anglada, M., Chalvet, F. & De Portu, G. (2005). Hertzian fatigue in alumina/zirconia laminated composites. Bol. Soc. Esp. Ceram.
Vidr., 44(5), pp.307-312.
Johnson, K. (1985). Contact mechanics. Cambridge [Cambridgeshire]: Cambridge University Press.
Kaidash, N. & Pokhmurskii, V. (1966). Effect of boriding upon the fatigue and corrosion-fatigue strength of steel. Mater Sci, 1(6), pp.487-489.
Kayali, Y. (2013). Investigation of the diffusion kinetics of borided stainless steels.
Phys. Metals Metallogr., 114(12), pp.1061-1068.
Kayali, Y., Büyüksaǧiş, A. & Yalçin, Y. (2013). Corrosion and wear behaviors of boronized AISI 316L stainless steel. Met. Mater. Int., 19(5), pp.1053-1061.
Kayali, Y., Büyüksağiş, A., Güneş, I. and Yalçin, Y. (2013). Investigation of corrosion behaviors at different solutions of boronized AISI 316L stainless steel. Protection of
Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 49(3), pp.348-358.
Knotek, O. (1992). A new technique for testing the impact load of thin films: the coating impact test. Surface and Coatings Technology, 54-55, pp.102-107.
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 82
Knotek, O., Lugscheider, E. & Leuschen, K. (1977). Surface layers on cobalt base alloys by boron diffusion. Thin Solid Films, 45(2), pp.331-339.
Lampman, S., “Introduction to Surface Hardening of Steels” en ASM International Handbook Committee., (1991). ASM Handbook, Volume 04 - Heat Treating. [S.l.]: ASM International.
Liu, S., Peyronnel, A., Wang, Q. and Keer, L. (2005). An extension of the Hertz theory for 2D coated components. Tribol Lett, 18(4), pp.505-511.
Lopez-Perrusquia, N. (2008). Evaluacion de tenacidad a la fractura por
microindentación en aceros borurizados AISI 4140. Instituto Politécnico Nacional.
Lugscheider, E., Knotek, O., Wolff, C. & Bärwulf, S. (1999). Structure and properties of PVD-coatings by means of impact tester. Surface and Coatings Technology, 116- 119, pp.141-146.
Martini, C., Palombarini, G. & Carbucicchio, M. (2004). Mechanism of thermochemical growth of iron borides on iron. Journal of Materials Science, 39(3), pp.933-937.
Matuschka, A. (1980). Boronizing. München: C. Hanser.
Menenes Amador, A. (2011). Modelación del comportamiento de capas duras bajo
cargas de indentación. Doctorado. Instituto Politécnico Nacional.
Muhammad, W., Hussain, K., Tauoir, A., Hao, A. & Khan, A. (1999). Evaluation of halide-activated pack boriding of INCONEL 722. Metall and Mat Trans A, 30(3), pp.670-675.
Oliver, W. and Pharr, G. (1992). An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments.
Journal of Materials Research, 7(06), pp.1564-1583.
Ozdemir, O., Omar, M., Usta, M., Zeytin, S., Bindal, C. & Ucisik, A. (2008). An investigation on boriding kinetics of AISI 316 stainless steel. Vacuum, 83, pp.175- 179.
Ozdemir, O., Usta, M., Bindal, C. and Ucisik, A. (2006). Hard iron boride (Fe2B) on 99.97wt% pure iron. Vacuum, 80(11-12), pp.1391-1395.
Popov, V. (2010). Contact mechanics and friction. Berlin: Springer.
Ramírez, G., Tarrés, E., Casas, B., Valls, I., Martínez, R. & Llanes, L. (2009). Contact Fatigue Behavior of PVD-Coated Steel. Plasma Processes Polym., 6(S1), pp.S588- S591.
Rodríguez-Castro, G., Campos-Silva, I., Chávez-Gutiérrez, E., Martínez-Trinidad, J., Hernández-Sánchez, E. and Torres-Hernández, A. (2013). Mechanical properties of
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 83
FeB and Fe2B layers estimated by Berkovich nanoindentation on tool borided steel.
Surface and Coatings Technology, 215, pp.291-299.
Rodriguez-Castro, G., Campos-Silva, I., Martínez-Trinidad, J., Figueroa-López, U., Arzate-Vázquez, I., Hernández-Sánchez, E. & Hernández-Sánchez, J. (2013). Mechanical behavior of AISI 1045 steels subjected to powder-pack boriding. km, 50(05), pp.357-364.
Rodríguez-Castro, G., Jiménez-Tinoco, L., Méndez-Méndez, J., Arzate-Vázquez, I., Meneses-Amador, A., Martínez-Gutiérrez, H. and Campos-Silva, I. (2015). Damage Mechanisms in AISI 304 Borided Steel: Scratch and Daimler-Benz Adhesion Tests.
Mat. Res., (ahead), pp.0-0.
Sahin, S. and Meric, C. (2002). Investigation of the effect of boronizing on cast irons.
Materials Research Bulletin, 37(5), pp.971-979.
Sandoval Juarez, D. (2015). Estudio numérico experimental bajo condiciones de
fatiga por contacto de la aleación Co-Cr-Mo endurecida superficialmente por difusión de boro. Maestria. Instituto Politécnico Nacional.
Sen, S., Sen, U. & Bindal, C. (2005). An approach to kinetic study of borided steels.
Surface and Coatings Technology, 191(2-3), pp.274-285.
Sinha, A. K., “Boriding (Boronizing) in Steels” en ASM International Handbook Committee., (1991). ASM Handbook, Volume 04 - Heat Treating. [S.l.]: ASM International.
Sista, V., Kahvecioglu, O., Kartal, G., Zeng, Q., Kim, J., Eryilmaz, O. & Erdemir, A. (2013). Evaluation of electrochemical boriding of Inconel 600. Surface and Coatings
Technology, 215, pp.452-459.
Taktak, S. and Tasgetiren, S. (2006). Identification of Delamination Failure of Boride Layer on Common Cr-Based Steels. Journal of Materials Engineering and
Performance, 15(5), pp.570-574.
Tarrés, E., Ramírez, G., Gaillard, Y., Jiménez-Piqué, E. & Llanes, L. (2009). Contact fatigue behavior of PVD-coated hardmetals. International Journal of Refractory
Metals and Hard Materials, 27(2), pp.323-331.
Ulutan, M., Yildirim, M., Çelik, O. and Buytoz, S. (2010). Tribological Properties of Borided AISI 4140 Steel with the Powder Pack-Boriding Method. Tribol Lett, 38(3), pp.231-239.
Uslu, I., Comert, H., Ipek, M., Celebi, F., Ozdemir, O. and Bindal, C. (2007). A comparison of borides formed on AISI 1040 and AISI P20 steels. Materials & Design, 28(6), pp.1819-1826.
ORLANDO VASQUEZ DE LA ROSA 84
Vega Morón, R. (2015). Desgaste por deslizamiento multipass en recubrimientos
duros formados por difusión interrumpida de boro.. Maestria. Instituto Politécnico
Nacional.
Vidakis, N., Antoniadis, A. and Bilalis, N. (2003). The VDI 3198 indentation test evaluation of a reliable qualitative control for layered compounds. Journal of