INFINA (EX INFIP)   05545
INSTITUTO DE FISICA INTERDISCIPLINARIA Y APLICADA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de recubrimientos Ti/TiN y Ti/TiCN crecidos por arco catódico sobre AISI 4140 con y sin nitrurado iónico.
Autor/es:
PABLO CIRIMELLO; JUAN PABLO QUINTANA; SONIA P. BRÜHL; EUGENIA DALIBON; ADRIANA MÁRQUEZ
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019
Institución organizadora:
CNEA-INTI
Resumen:
Uno de los tratamientos de superficies en pleno desarrollo es el crecimiento de recubrimientos duros nanoestructurados mediante arcos catódicos (CA). Los CA son dispositivos en los que se produce una descarga eléctrica de alta corriente y bajo voltaje (~ 100 A, 20 V) entre dos electrodos inmersos en una cámara de vacío a baja presión [1]. Estos resultan muy atractivos debido a la alta tasa de crecimiento y a las propiedades de los films depositados. La combinación de la nitruración por plasma de la superficie previo al recubrimiento se conoce como proceso dúplex. Los procesos dúplex generalmente mejoran la adhesión de los films y la resistencia al desgaste debido a que la nitruración aumenta la dureza de la superficie proveyendo un mejor soporte mecánico al recubrimiento [2]. Entre los recubrimientos duros el más popular es el TiN debido a que combina excelentes propiedades frente al desgaste y a la corrosión, además de su llamativo color dorado. Por otro lado el TiCN se destaca por su bajo coeficiente de fricción exhibiendo también excelentes propiedades mecánicas [1].En este trabajo se presenta la caracterización de films delgados bicapas de Ti/TiN y de Ti/TiCN crecidos por CA sobre sustratos de acero AISI 4140 templado y revenido, sin y con nitrurado iónico de la superficie. Se caracterizó la morfología superficial y del perfil transversal, y la composición de los recubrimientos empleando microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido (SEM) con EDS. Se analizó la zona de difusión del nitrurado mediante perfiles de dureza y SEM. Se estudiaron la estructura mediante difracción de rayos X. Se evaluó la adhesión mediante test de rayado a carga constante e indentación Rockwell C. Se determinó la dureza del conjunto sustrato-recubrimiento mediante microdureza Vickers y Knoop con 50g de carga. Se realizaron ensayos tipo Pin on Disk para evaluar el coeficiente de fricción y el desgaste de la superficie.Todos los recubrimientos poseían un espesor de 2 m mostrando un crecimiento columnar con un ancho de columna inferior a los 100 nm. Los recubrimientos de Ti/TiCN sobre los sustratos nitrurados son los que presentaron el menor coeficiente de fricción (0,25), tres veces inferior respecto de los medidos para los films de Ti/TiN y para el sustrato, y una tasa de desgaste cinco veces inferior a la medida sobre el sustrato nitrurado.