INFINA (EX INFIP)   05545
INSTITUTO DE FISICA INTERDISCIPLINARIA Y APLICADA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de tensiones residuales en recubrimientos TI/TIN crecidos por deposición física en fase vapor
Autor/es:
DIEGO A. COLOMBO; ADRIANA MÁRQUEZ; LAURA S. VACA; DANIEL VEGA; JUAN PABLO QUINTANA
Lugar:
Bahia Blanca
Reunión:
Congreso; XIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2017
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Cristalografía
Resumen:
Los recubrimientos cerámicos surgen y evolucionan debido a la necesidad constante de modificar las propiedades superficiales de algunos materiales para aumentar la vida en servicio de las herramientas, disminuir los tiempos de producción, los costos y las paradas de producción por mantenimiento. Entre las descargas de deposición física en fase vapor (PVD), se encuentran las descargas de tipo arco catódico las cuales resultan muy atractivas en la producción de recubrimientos superficiales debido a la alta tasa de crecimiento y a las propiedades de los films depositados.En este trabajo se presenta el estudio de tensiones residuales y su relación con la adhesión de films bicapas de Ti/TiN crecidos mediante PVD. El método de PVD empleado se basa en una descarga tipo arco con el sustrato mantenido a una temperatura de 300ºC y combinando con la aplicación de polarización pulsada de alta tensión (6kV, 200Hz), la cual provee a los iones energía suficiente para facilitar que los atomos cercanos al sitio de impacto realicen un reordenamiento atómico significativo, conduciendo a la relajación de los esfuerzos y tensiones locales. Se analizaron recubrimientos sobre sustratos de acero inoxidable AISI-316L nitrurado (SS), fundición de hierro con grafito esferoidal austemperadas (ADI) y acero SAE 4140 templado y revenido. La determinación de las tensiones residuales fue estudiada utilizando el método tradicional del 〖sin〗^2 ψ [2], sobre el pico de difracción (422) del TiN así como tambien mediante el método de multiple hkl asumiendo un estado de stress biaxial, midiendo en incidencia rasante a 1º y estudiando los picos de difracción en el rango 2θ: [30º;130º]. En la Figura 1 se muestra un difractograma típico medido en inicencia rasante del recubrimiento bicapa Ti/TiN a partir del cual se estudiaron las tensiones residuales.Se determinaron en todos los casos tensiones residuales de compresión que son características de la técnica de deposición. No se observaron diferencias en los valores de las tensiones residuales obtenidos en los films crecidos con temperatura y sin polarización sobre los distintos sustratos empleados, mientras que la combinación de temperatura con polarización ayudó a disminuir las tensiones residuales en el crecimiento del film. La adhesión del recubrimiento sobre muestras de SS resultó excelente en el caso de las muestras que combinan temperatura y polarización, pero deficiente en el caso de las muestras crecidas solo con temperatura. En el caso de los recubrimientos sobre ADI resultó muy buena la adhesión con ambos tratamientos.