Evaluación del Desempeño de Buriles con Recubrimiento Monocapas de Nitruro de Hafnio en el Proceso de Mecanizado

Abstract

Recubrimientos monocapa de nitruro de hafnio fueron depositados en buriles de acero rápido, mediante técnica de deposición física en fase vapor mediante pulverización con magnetrón (magnetrón sputtering). Se usó buriles sin recubrir como sistemas de referencias, en el mecanizado por arranque de viruta del acero AISI1020, midiendo las temperaturas generadas. Se caracterizó la resistencia al desgaste de las herramientas evaluándolas mediante microscopia electrónica de barrido, y las superficies obtenidas en el acero mecanizado mediante un rugosímetro. Se evidenció que el uso de recubrimientos monocapa de nitruro de hafnio en buriles de acero rápido disminuye el desgaste adhesivo de la herramienta y la transferencia de energía generada durante el proceso de corte. Además, el recubrimiento ofrece ventajas en su aplicación en el corte por arranque de viruta de metales ferrosos, al aumentar la vida útil de la herramienta, mejorar la calidad del producto, y disminuir los tiempos y costos del proceso.

HfN Coating of ASSAB 17 Steel by PVD Method and its Effects on 6063-T5 Aluminum Alloy Turning

“…4. Regarding the above results, the literature reports [32,39] that the hardness of the interstitial nitrides of the transition metals varies depending on the crystalline orientation, with the orientation (111) generally being the hardest. Therefore, the mechanical behavior in the deposited layers may be associated with the higher proportion of crystallites in the HfN layer with a preferential orientation (111).…”

“…The literature presents that when processed as a thin films HfN hard coating has presented desirable properties for cutting tools such as: oxidation mitigation, high hardness in heat and better surface finish, which could generate a notorious improvement of the surface finish and increase of the useful life. Therefore, HfN-based coatings have been employed in ceramic and HSS cutting tools in machining of carbon steel workpieces [31][32][33][34]. Table 1 recompiles some reported mechanical properties between an uncoated HSS substrate and HfN sprayed coated HSS, which shows a significant hardness increase, which would increase tool lifetime during machining of metal part.…”

Mecanizado de Acero AISI1020, Utilizando Buriles con Recubrimiento Monocapa de Nitruro de Vanadio

“…Durante el proceso de corte se realizó la medición de la temperatura en la superficie de la barra de acero, utilizando un sensor infrarrojo con lente de convergencia que permite medir sobre un área de 0.8 mm 2 a 10 mm de distancia, conectado a un equipo de cómputo para almacenar la información detectada, este sistema fue diseñado y utilizado en el estudio preliminar realizado por los autores (Navarro-Devia et al, 2016 …”

“…Comparando estos resultados respecto a los obtenidos del trabajo anterior realizado con monocapa de Nitruro de Hafnio (HfN) en las mismas condiciones de experimentación (Navarro-Devia et al, 2016)., se obtuvo que la herramienta con recubrimiento VN exhibe menores temperatura del acero mecanizado, flanco de desgaste, y rugosidad de la pieza mecanizada; evidenciando mejor desempeño frente al recubrimiento de HfN, pero esto debe confirmarse realizando el estudio comparativo a diferentes parámetros de corte.…”