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Revista Ingeniantes 2021 Año 8 No. 2 Vol. 1

resultan peligrosos para los operadores [2, 3], mientras industriales. Se utilizó 7 en barra circular de 37.5 mm de
que la nitruración por plasma es un proceso limpio aun- diámetro y 8 mm de espesor. La composición nominal
que requiere de aparatos complicados. está dada en la Tabla 1.
En lo que a nitrurado se refiere, el TiN y TiC han sido los
materiales más exitosos para capas duras debido a sus Tabla 1. Composición según norma nacional NMX-B-300-1991,
excelentes propiedades tribológicas y su buena adhe- (%) [12].
rencia a sustratos de acero. Sin embargo, exhiben altos
coeficientes de fricción (por el orden de 0.6 a 1.1) cuan- Fe C Si Mn P S Cr Mo
do deslizan con otros materiales que no sean entre las máx. máx.
mismas capas de TiN [7]. Aunque los recubrimientos de
nitruro de titanio tienen una posición dominante en el 96.8- 0.38- 0.15- 0.75- 0.035 0.040 0.80- 0.15-
mercado existe una variedad de otros recubrimientos 97.8 0.43 0.35 1.00 1.10 0.25
con nitruros para aplicaciones tribológicas, tales como
CrN, ZrN [8] con la conFiguración bicapa CrN/AlN. Los parámetros de procesamiento por plasma selec-
En el presente trabajo se establecen condiciones de cionados se compilan en la Tabla 2:
preparación para la difusión de nitrógeno en materiales
metálicos ferrosos, en los que se busca mejores pro- Tabla 2. Factores de procesamiento.
piedades tribológicas.
MATERIALES Y MÉTODOS Parámetros de trabajo Cantidades
Para llevar a cabo la nitruración iónica o por plasma se Argón 9 sccm
utilizó un reactor (Figura 1). 2 sccm
Nitrógeno 4 sccm
Hidrogeno 50 mA
Corriente 60 min
Tiempo 100 Pa
Presión base

Las muestras nitruradas se analizaron con el micros-
copio óptico metalográfico invertido marca Olympus
PMG-3. La microscopía electrónica de barrido (SEM)
se utilizó para la caracterización microestructural, em-
pleando un equipo JSM-6360LV de la marca JEOL (Fig.
1.8). El análisis de composición química se realizó por
medio de la técnica de espectrometría de dispersión
de energía de rayos X (EDS) a través del OXFORD
INCA 200. Para cuantificar los perfiles de microdureza
Vickers se utilizó un microdurómetro de la marca Shi-
madzu tipo M con indentador de diamante Vickers.

Las pruebas para el análisis del desgaste se utilizó el
método pin en disco que es regido por la norma ASTM
G99-90. El objetivo de esta prueba es determinar la
proporción del desgaste de deslizamiento y el coefi-
ciente de fricción (Figura 2).

Figura 1. Reactor para nitruración iónica.

Se empleo acero comercial AISI 4140 como substrato,
debido a que se usa ampliamente en la industria auto- Figura 2. Tribómetro de prueba tipo pin-on.
motriz, aeroespacial y en manufactura de aplicaciones

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