Laser nitriding of an intermetallic TiAl alloy with a diode laser

Pérez, Marcial; Harlan, Nicole; Zapirain, F.; Zubiri, F.

doi:10.1016/j.surfcoat.2005.05.041

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“…En algunos casos, se realizan procesos de nitruración utilizando un láser Nd:YAG [28][29][30][31][32][33] . El láser de diodo se ha utilizado también para la nitruración de una aleación intermetá-lica de Ti-Al [34] y para la nitruración de la aleación Ti-6Al-4V [35] . Comparando el láser Nd:YAG y el Tabla I. Procesos de nitruración.…”

Section: Parámetros Láserunclassified

“…El parámetro que agrupa los efectos de la potencia y la velocidad de barrido es la densidad de energía. Como se aprecia en la figura 3, un aumento en la densidad de energía produce un aumento de la profundidad de la capa tratada [34] .…”

Section: Parámetros Láserunclassified

“…Como la primera fase en solidificar es el TiN, un aumento de este componente implica mayor viscosidad del fundido y mayor ondulación en la superficie. La relación directa entre rugosidad superficial y densidad de energía se aprecia claramente en la figura 4 [34] , tanto para atmósfera de nitrógeno como para atmósfera diluida en argón.…”

Section: Morfología Superficial Y Rugosidadunclassified

“…En la figura 8 se comparan dos muestras nitruradas con láser en diferentes condiciones, una muestra nitrurada con PVD y una muestra de aleación intermetá-lica TiAl sin tratamiento superficial. El coeficiente de fricción más bajo corresponde a las muestras sometidas a nitruración láser [34] . …”

Section: Resistencia a Desgasteunclassified

“…Pérez et al [34] , como en el trabajo de Biswas et al [35] , se demuestra que el láser de diodo es un equipo eficaz para este tipo de tratamiento superficial en aleaciones de titanio. Existen estudios, como el de Lawrence y Li [61] , que en su investigación comparativa entre láser de CO 2 y láser de diodo, concluye que la eficacia del láser de diodo es mayor que la del láser de CO 2 .…”

Section: Discusión Y Conclusionesunclassified

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Revisión sobre nitruraciones láser de aleaciones de titanio

Pérez-Artieda¹,

Fernández-Carrasquilla²

2010

REVMETAL

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ResumenUna técnica comúnmente utilizada para la mejora de la resistencia a desgaste de las aleaciones de titanio es la nitruración de la superficie, utilizando la deposición física o química de vapor, la implantación iónica o el refundido de la superficie en atmósferas que contienen nitrógeno. En esta revisión se estudian los sistemas de nitruración con tecnología láser, utilizados para tratar la superficie de diferentes aleaciones de titanio. Las aleaciones de titanio son un material alternativo al acero, muy atractivo para aplicaciones que requieren alta resistencia a temperaturas elevadas, puesto que tienen una relación resistencia-dureza elevada y buena resistencia a corrosión. En aplicaciones que requieren buena resistencia a desgaste, las aleaciones de titanio suponen un problema, debido a sus pobres características tribológicas. La utilización de aleaciones de titanio junto con un tratamiento de nitruración adecuado, podría permitir la sustitución del acero en diferentes aplicaciones, consiguiendo una disminución en el peso de los componentes fabricados. Palabras claveNitruración; Tratamiento láser; Titanio; Tratamiento superficial. Review about laser nitriding of titanium alloys AbstractA common technique used to improve the wear response of titanium alloys is to nitride the surface, using chemical or physical vapour deposition, ion implantation or surface remelting in a nitrogen atmosphere. In this revision nitriding systems with laser technology are studied, used in titanium alloys surface treatments.For high temperature, high strength applications, titanium based alloys are an attractive light-weight alternative to steel, due to their high strength to weight ratio and corrosion resistance. In applications that require good wear resistance, titanium alloys pose a problem due to their poor tribological characteristics.Titanium alloys used with a suitable nitriding treatment could allow the replacement of steel in different applications, obtaining weight savings in fabricated components. KeywordsNitriding; Laser treatment; Titanium; Superficial treatment. INTRODUCCIÓNDurante los últimos años ha crecido el interés por los metales ligeros que poseen las propiedades necesarias para poder reemplazar aleaciones convencionales, como el acero. Las aleaciones de titanio son materiales atractivos por su excelente relación densidad-resistencia, su buena resistencia a corrosión y su resistencia a elevadas temperaturas. Este tipo de aleaciones se han utilizado, en los últimos años, en diferentes sectores industriales. Algunas de las aplicaciones más importantes han tenido lugar en el sector aeronáutico [1] ,donde el titanio se está utilizando en sustitución del acero, así como en ingeniería médica, donde la biocompatibilidad del titanio puro y algunas de sus aleaciones ha empujado su uso en un rango muy amplio de aplicaciones [2][3][4] . La mayor limitación de este tipo de material es su baja resistencia a desgaste. Se hace necesaria la formación de capas superficiales que mejoren el comportamiento ante fenómenos de...

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Section: Parámetros Láserunclassified

Section: Morfología Superficial Y Rugosidadunclassified

Section: Resistencia a Desgasteunclassified

Section: Discusión Y Conclusionesunclassified

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Revisión sobre nitruraciones láser de aleaciones de titanio

Pérez-Artieda¹,

Fernández-Carrasquilla²

2010

REVMETAL

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Research on the cold plasma jet assisted cutting of Ti6Al4V

Liu

Huang

Chen

et al. 2014

Int J Adv Manuf Technol

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A long, quasi-homogeneous cold plasma jet was generated through a homemade cold plasma jet generating device. Friction-wear test and assisted cutting of Ti6Al4V were studied under air, nitrogen, and nitrogen cold plasma jet (NPJ) atmospheres. The friction coefficient under nitrogen jet was small, and the wear appearance was smooth at lowspeed friction. At high-speed friction, the friction coefficient under NPJ was the smallest, which declined by 70 % compared with that under air atmosphere. The scratches and adhesive traces on the friction surface were the lightest as well. The lubrication and cooling effects were not evident under low-speed cutting, whereas the NPJ enabled the radial force Fy and the average flank wear width VB to decrease by nearly 40-47 % respectively under high-speed cutting compared with the ones under air atmosphere. Results show that the NPJ assisted cutting has little influence on the surface roughness, residual stress, and work hardening of workpieces, while the machinability of Ti6Al4V can be effectively improved.

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Advances in Laser Nitriding Methods and Apparatus for Metals and Alloys

Shuaeib¹,

Benyounis²

2016

Reference Module in Materials Science and Materials Engineering

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Laser nitriding of an intermetallic TiAl alloy with a diode laser

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Revisión sobre nitruraciones láser de aleaciones de titanio

Revisión sobre nitruraciones láser de aleaciones de titanio

Research on the cold plasma jet assisted cutting of Ti6Al4V

Advances in Laser Nitriding Methods and Apparatus for Metals and Alloys

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