This current work evaluated the in uence of Titanium Carbo-nitride (TiCN), Chromium Aluminum Nitride (CrAlN) and Boron Carbo-nitride (BCN) coatings deposited on AISI 1045 steel and its behavior in fatigue life. Suitable deposition parameters were established for the coatings to show high hardness onto the substrate, appropriate deposition time for polycrystalline growth and desired stoichiometry, as well as a stable layer thickness of ~ 3 µm. The physical and chemical properties of the coatings obtained were established by X-ray diffraction (XRD), X-ray photo-electron spectroscopy (XPS) and nanoindentation; the scanning electron microscopy (SEM) was used for the analysis of the fracture surfaces of the samples subjected to fatigue. The analysis of the fatigue behavior of the uncoated and coated substrates were performed under rotary bending conditions applying maximum alternating stresses in the interval of 55-70% of the ultimate strength value, i.e. from 479 to 610 MPa, respectively; the test was performed at room temperature. The study of the results established that the fatigue resistance properties increased for the three types of coated samples, TiCN, BCN and CrAlN, with values of 9.6%, 4.2% and 3.9%, respectively, calculated for 1x10 6 cycles. The highest value in fatigue life improvement corresponded to the TiCN coating, followed by BCN. This can be associated to the increase hardness present in the TiCN layer; this improved the mechanical properties of the coating. The examination of the fracture surfaces carried out in the tested samples (coated and uncoated), clearly demonstrate that the cracks produced by fatigue started in the surface of the coating and later propagated to the substrate. The mechanicals and fatigue results found in these ternary coatings deposited on AISI 1045 steel open a possibility of future applications in mechanical devices e.g. automotive applications that require high fatigue demands in service conditions.
Wear on sugar cane rolls is an expensive maintenance problem for the sugar cane industry. Wear produces loss of sucrose extraction and loss of grip of the roll on the bagasse. This paper presents the evaluation of wear and loss of grip of hypoeutectic and hypereutectic high chromium welding deposits applied on ASTM A-36 steel and gray cast iron. A modified ASTM G-65 standard test was used. Wear was produced by the abrasive action of wet bagasse with three levels of mineral extraneous matter. Silica grains with sizes in the range of 0.212-0.300 mm (AFS 50/70) were used as mineral extraneous matter. Grip was evaluated by measuring the torque on the power transmission shaft that moves the specimens. Worn surfaces were characterized by using scanning electron microscopy. Wear was found to increase proportionally related to the mineral extraneous matter content. Geometric changes of the weld deposits related to wear caused grip loss. For low mineral extraneous matter level, wear resistance of carbon steel was greater than that of gray cast iron; whereas the opposite was found for high mineral extraneous matter level.
<p>Se depositaron recubrimientos de fosfato tricálcico-β/quitosano sobre sustratos de acero 316L vía electrodeposición, a una temperatura de 60 °C, aplicando una corriente de 260 mA. Con el fin de estudiar el efecto del contenido de quitosano en la velocidad de corrosión y la respuesta tribológica de los aceros recubiertos, se utilizaron seis concentraciones de quitosano en la mezcla acuosa. Los enlaces químicos presentes en las capas fueron estudiados mediante Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR); la cristalinidad de los depósitos fue examinada mediante difracción de rayos-X (DRX); la resistencia a la corrosión del TCP-β/quitosano depositado sobre los aceros se estudió mediante Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas anódicas Tafel, encontrándose una disminución del 54% en la velocidad de corrosión para la relación 50-50, con respecto a 100% TCP. La respuesta tribológica se analizó mediante pin-on-disc, evidenciando una reducción del 73% en el coeficiente de fricción con mayor concentración de quitosano.</p>
La hidroxiapatita se ha usado como recubrimientos en vástagos de prótesis de cadera por muchos años. Sin embargo, se ha observado que estos recubrimientos se desprenden llevando a la pérdida de la prótesis, debido a que sus propiedades mecánicas no cumplen los requerimientos de la aplicación. Ya que el titanato de calcio se ha propuesto como recubrimiento para aplicaciones biomédicas, por la biocompatibilidad y osteoconductividad mostrada en ensayos in vitro, en este trabajo se midió el efecto de agregar titanato de calcio a recubrimientos de fosfatos de calcio, obtenidos mediantes magnetrón sputtering, en su adherencia y módulo elástico, los cuales se evaluaron mediante ensayo de rayado según norma ASTM C1624-05 y nanoindentación, de acuerdo a la norma ASTM E2546-07, respectivamente. La biocompatibilidad in vitro de los recubrimientos se evaluó mediante ensayos de genotoxicidad y hemólisis, según norma ASTM F748-06. El recubrimiento de 100% fosfato de calcio (CP) estuvo compuesto de una mezcla de fosfato tricálico y tetracálcico, al cual se le adicionó titanato de calcio (TC), mediante modificación de un blanco de Ca10(PO4)6(OH)2-2xOx□x, en porcentajes de 25, 50 y 75 en volumen. Para efectos comparativos, también se obtuvieron recubrimientos de 100% TC. Se encontró que la adherencia se incrementó al adicionar 25% de un material en el otro, y que fue máxima en el recubrimientos 50%-50%. Además, se encontró que los recubrimientos son no genotóxicos y , a lo sumo, levemente hemolíticos.
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