Efectos de la oscilación láser de nanosegundos en el texturizado superficial del acero inoxidable AISI 301LN

En aquest treball de final de carrera, es vol realitzar un tractament de texturitzat superficial amb làser polsat de nanosegons a l'acer austenític metaesble AISI 301LN. A diferència d'altres texturitzats superficials amb làser, en aquest treball es fa servir la tècnica de texturitzat superficial làser oscil·latori. Amb aquest mètode s'aconsegueixen patrons circulars sobre les mostres. En aquest projecte s'han estudiat dues variables que poden afectar els diferents texturitzats, com l'amplitud i la freqüència d'oscil·lació del làser. Amb això, es pretén aconseguir saber quines són les variables i/o patrons que proporcionen millors propietats finals al material. Per poder comprovar els diferents canvis i conèixer les propietats finals del material, es fan anàlisis superficials per conèixer com afecta la rugositat superficial i la tribologia. També es realitzen assajos d'humectabilitat, de corrosió, de microduresa a la secció transversal i determinació de la microestructura i composició final després del texturitzat. Tot això, es compara per a cada textura diferent amb les mostres sense tractar per poder determinar quines són les millors variables i patrons oscil·latoris. L'obtenció de les diferents propietats mecàniques del material es fan amb l'ajuda de diferents màquines avançades de caracterització com és un microscopi SEM, el sistema FIB, microduròmetre, microscòpia confocal, etc.
En este trabajo de final de carrera se ha realizado un tratamiento de texturizado superficial con láser pulsado de nanosegundos en el acero inoxidable austenítico metaesble AISI 301LN. A diferencia de otros texturizados superficiales con láser, la novedad de este estudio reside en que se ha utilizado la técnica de texturizado superficial mediante láser oscilatorio. Con este método se consiguen patrones circulares sobre las muestras. En este proyecto se han estudiado dos variables que pueden afectar a los diferentes texturizados, como son la amplitud y la frecuencia de oscilación del láser. Con ello, se pretende conseguir saber cuáles son las variables y/o patrones que proporcionan mejores propiedades finales al material. Para poder comprobar los diferentes cambios y conocer las propiedades finales del material, se realizan análisis superficiales para determinar cómo se modifica la rugosidad superficial. También se realizan ensayos de humectabilidad, de corrosión, de microdureza en la sección transversal y se determinan de la microestructura y la composición final después del texturizado. Todo ello; se compara para cada diferente texturizado con las muestras sin tratar para poder determinar cuáles son las mejores variables y patrones oscilatorios. La determinación de las diferentes propiedades, se ha realizado con la ayuda de diferentes equipamientos avanzados de caracterización como un microscopio SEM, el sistema FIB, microdurómetro, microscopia confocal, etc.
In this final project, we want to carry out a surface texturing treatment with a nanosecond pulsed laser on the AISI 301LN metastable austenitic steel. Unlike other laser surface texturing, the oscillatory laser surface texturing technique is used in this work. With this method, circular patterns are achieved on the samples. In this project, two variables have been studied that can affect the different texturing, such as the amplitude and frequency of oscillation of the laser. With this, it is intended to get to know which are the variables and/or patterns that provide better final properties to the material. In order to verify the different changes and find out the final properties of the material, surface analyzes are carried out to find out how it affects the surface roughness and tribology. Wettability, corrosion, microhardness tests are also carried out in the cross section and determination of the microstructure and final composition after texturing. All this is compared for each different texturing with the untreated samples in order to determine which are the best variables and oscillatory patterns. The different mechanical properties of the material are obtained with the help of different advanced characterization machines such as a SEM microscope, the FIB system, microdurometer, confocal microscopy, etc.