INFLUENCIA DE LA RUGOSIDAD DE SUSTRATOS SAE 4140 PARA EL CRECIMIENTO DE FILMS TI/TIN POR ARCO CATÓDICO

J. P. QUINTANA; D. VEGA; AGUIRRRE, L. A.; A. MARQUEZ

Workshop; 6° Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales - JIM 2017; 2017

SAM

El desarrollo de tratamientos de superficies busca mejorar las prestaciones de los materiales sin modificar sus características en volumen, locual resulta de gran importancia en el campo tecnológico. Las tecnologías de plasma destinadas al tratamiento de superficies han resultadomuy atractivas para la obtención de recubrimientos con una amplia variedad de aplicaciones. En particular los arcos catódicos presentan unaalta tasa de crecimiento que permiten obtener films compactos y con buena adhesión. En este trabajo se caracterizan recubrimientos bicapaTi/TiN sobre sustratos de acero SAE 4140 templado y revenido de gran aplicación en la industria del gas y el petróleo con distintos grados derugosidad media en el rango de 3μm a 0.3 μm. Las películas fueron crecidas empleando un arco catódico combinado con el proceso deimplantación iónica por inmersión en plasmas (PBII&D). Las temperaturas de los sustratos fueron mantenidas a 300ºC durante el proceso decrecimiento, la cual es considerada una temperatura baja respecto a las empleadas en los equipos industriales. Se estudió la morfología del filmmediante microscopia óptica y de barrido electrónico. Se obtuvieron films de Ti/TiN compactos, con la presencia de macropartículascaracterísticas de la técnica de deposición. En las muestras de mayor rugosidad se observaron zonas con huecos que dejan expuesto elsustratro. Este estudio resulta fundamental, ya que para ensayos de corrosión el tamaño de los huecos es un factor determinante. Se evaluó laadhesión de los recubrimientos mediante ensayos normalizados de Indentación Instrumentada Rockwell C. Mediante XRD se obtuvieron picoscaracterísticos al sistema cristalino TiN, además mediante XRD rasante fueron estudiadas las tensiones residuales de compresióncaracterísticas de los arcos catódicos. Se determinó que la combinación con el proceso de PBII&D ayuda a relajar estas tensiones.