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REVISTA DE METALURGIA, 46 (6)
NOVIEMBRE-DICIEMBRE, 530-541, 2010
ISSN: 0034-8570
eISSN: 1988-4222
doi: 10.3989/revmetalmadrid.1030

Revisión sobre nitruraciones láser de aleaciones de titanio(•)
M. G. Pérez-Artieda* y J. Fernández-Carrasquilla*
Resumen

Una 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 querequieren 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, podríapermitir la sustitución
del acero en diferentes aplicaciones, consiguiendo una disminución en el peso de los componentes fabricados.

Palabras clave

Nitruración; Tratamiento láser; Titanio; Tratamiento superficial.

Review about laser nitriding of titanium alloys
Abstract

A common technique used to improve the wear response of titanium alloys is to nitride the surface, using chemical
or physicalvapour 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. Inapplications 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.

Keywords

Nitriding; Laser treatment; Titanium; Superficial treatment.

1. INTRODUCCIÓN
Durante los últimosaños 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, endiferentes 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[2-4]. La mayor limitación de este tipo de
material es subaja resistencia a desgaste. Se hace
necesaria la formación de capas superficiales que
mejoren el comportamiento ante fenómenos de fricción y desgaste de las piezas fabricadas con aleaciones de titanio. Uno de los sistemas más utilizados
para mejorar la resistencia a desgaste de este tipo
de aleaciones es la formación de capas superficiales
de nitruro de titanio (TiN).
En el diagrama de fase dela figura 1[5], se indican
las diferentes fases sólidas del sistema Ti-N. El titanio posee dos estructuras diferentes: la fase βTi (bcc)
para temperaturas superiores a 882 °C y la fase αTi
(hcp) para temperaturas más bajas. La fase αTi es
estable como solución sólida intersticial hasta un

(•) Trabajo recibido el día 21de Mayo de 2010 y aceptado en su forma final el día 5 de Octubre de 2010.
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