Caracterización de recubrimientos bicapas Ti/TiN sobre aceros SAE 4140 crecidos con un arco cat´odico con implantación iónica

J. P. QUINTANA; A. MÁRQUEZ; A. AGUIRRE; D. VEGA

San Miguel de Tucuman

Congreso; 101º Reunión Nacional de Física; 2016

Asociacion de Fisica Argentina

El desarrollo de tratamientos de superficies es un tema de gran interés en la investigación básica y en el campo tecnológico, a través de ellos se busca mejorar las prestaciones de los materiales sin modificar sus características en volumen. Esto ha impulsado tanto la implementación de nuevas técnicas para el tratamiento de superficies como la búsqueda de nuevos materiales o nuevas estructuras de escala nanométrica. Las tecnologías de plasma destinadas al tratamiento de superficies han resultado muy atractivas para la obtención de recubrimientos con una amplia variedad de aplicaciones. En particular los arcos catódicos presentan una alta tasa de crecimiento que permiten obtener films compactos y con buena adhesión. El objetivo del presente trabajo fue la optimización y caracterización films delgados bicapa de Titanio/Nitruro de Titanio sobre sustratos de acero SAE 4140 crecidos empleando un arcos catódico. Se compararon las propiedades de los films obtenidos variando las temperaturas de los sustratos entre 300oC y 450oC durante el proceso de crecimiento y combinando el proceso con implantación iónica por inmersión en plasmas. Se evaluó la adhesión de los recubrimientos mediante técnicas de Scrach Test con carga fija y ensayos normados de Indentación Instrumentada Rockwell C. Además fue estudiada la microdureza del conjunto sustrato recubrimiento. Mediante XRD se identificaron las fases presentes en el sistema cristalino, la presencia de TiN y las dimensiones de la celda unidad. Además fue estimado el tamaño de cristalita debido al ensanchamiento de los picos y la presencia de macrotensiones característica de los arcos catódicos.