Caracterización del acero inoxidable austenítico AISI 316 con y sin nitruración por plasma.

Gil González, Edward Andrés

Caracterización del acero inoxidable austenítico AISI 316 con y sin nitruración por plasma.

dc.contributor.advisor	Palma Calabokis , Oriana
dc.contributor.author	Gil González, Edward Andrés
dc.contributor.other	Nuñez de la Rosa, Yamid Enrique, Co-director
dc.coverage.spatial	Bogotá, D.C. - Colombia
dc.creator.email	eagilg@libertadores.edu.co
dc.date.accessioned	2024-08-15T23:27:32Z
dc.date.available	2024-08-15T23:27:32Z
dc.date.issued	2024-07
dc.description.abstract	Los aceros inoxidables austeníticos son ampliamente empleados en diversos sectores industriales debido a su buena resistencia a la corrosión. Entre estos, el AISI 316, compuesto por 18% de cromo, 8% de níquel y 3% de molibdeno, es especialmente destacado en aplicaciones donde la exposición a procesos corrosivos y de desgaste es común, como la industria química y petroquímica, alimentaria, farmacéutica y marítima. Sin embargo, la exposición y agresividad del entorno degrada el material, lo que los puede llevar al punto de falla, generando pérdidas económicas significativas. Con el fin de prolongar la vida útil de estos aceros, los tratamientos de modificación de superficie surgen como una alternativa prometedora para optimizar sus propiedades. En este contexto, la nitruración por plasma a bajas temperaturas destaca como una opción adecuada de tratamiento en el AISI 316, no solo por su efectividad en mejorar las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión, sino también por su menor impacto ambiental en comparación a otros métodos. Por lo tanto, el objetivo de este estudio consiste en investigar el efecto de la nitruración por plasma a bajas temperaturas, bajo condiciones de flujo continuo de nitrógeno, en el acero AISI 316. Se evaluaron aspectos clave como las fases formadas, la microestructura y el espesor de la capa nitrurada, con el fin de entender su influencia en las propiedades finales del material. Para ello, se realizó el tratamiento termoquímico en un reactor de plasma y se utilizaron diferentes técnicas de caracterización de materiales, tales como microscopia óptica, microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y pruebas de dureza y de indentación instrumentada. Se evidenció la formación de una capa nitrurada bien definida con espesor de 6,25 ± 0,31 µm formada por austenita expandida por nitrógeno, sin rastros de precipitación de nitruros de cromo. La nitruración mejoró la resistencia mecánica del AISI 316 en términos de dureza. Estos resultados muestran la pertinencia de este tipo de tratamientos termoquímicos y la importante selección de los parámetros de proceso para mejorar el desempeño de estos aceros en aplicaciones específicas.	spa
dc.description.abstract	Austenitic stainless steels are widely used in various industrial sectors due to their good corrosion resistance. Among these, AISI 316, composed of 18% chromium, 8% nickel, and 3% molybdenum, is particularly prominent in applications where exposure to corrosive and abrasive processes is common, such as the chemical and petrochemical, food, pharmaceutical, and maritime industries. However, exposure and aggressiveness of the environment degrade the material, which can lead to failure, generating significant economic losses. In order to prolong the service life of these steels, surface modification treatments emerge as a promising alternative to optimize their properties. In this context, low-temperature plasma nitriding stands out as a suitable treatment option in AISI 316, not only for its effectiveness in improving mechanical properties and corrosion resistance but also for its lower environmental impact compared to other methods. Therefore, the objective of this study is to investigate the effect of low-temperature plasma nitriding, under continuous nitrogen flow conditions, on AISI 316 steel. Key aspects such as the formed phases, microstructure, and thickness of the nitrided layer were evaluated to understand their influence on the final material properties. To achieve this, thermochemical treatment was carried out in a plasma reactor, and various materials characterization techniques were used, such as optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, hardness tests, and instrumented indentation tests. The formation of a well-defined nitrided layer with a thickness of 6.25 ± 0.31 µm composed of nitrogen-expanded austenite was evidenced, with no traces of chromium nitride precipitation. Nitriding improved the mechanical strength of AISI 316 in terms of hardness. These results demonstrate the relevance of such thermochemical treatments and the significant role of process parameters selection in enhancing the performance of these steels in specific applications.	eng
dc.format	PDF
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11371/7070
dc.language.iso	spa
dc.rights.accessrights	OpenAccess
dc.subject.lemb	Acero inoxidable	spa
dc.subject.lemb	Austenita	spa
dc.subject.lemb	Ingeniería	spa
dc.subject.lemb	Nitruración	spa
dc.subject.proposal	Acero AISI 316	spa
dc.subject.proposal	Austenita expandida	spa
dc.subject.proposal	Dureza	spa
dc.subject.proposal	Nitruración	spa
dc.subject.proposal	AISI 316 steel	eng
dc.subject.proposal	Expanded austenite	eng
dc.subject.proposal	Hardness	eng
dc.subject.proposal	Nitriding	eng
dc.title	Caracterización del acero inoxidable austenítico AISI 316 con y sin nitruración por plasma.	spa
dc.title	Characterization of AISI 316 austenitic stainless steel with and without plasma nitriding .	eng
dc.type	master thesis