ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS, TRIBOLOGÍCAS Y SUPERFICIALES DE RECUBRIMIENTOS DUROS BASADOS EN TITANIO

Resumen

Se depositaron películas a base de titanio (Ti/S, TiN/S, Ti/TiN/S, S: sustrato) por DC Magnetrón Sputtering, sobre acero 316L, evaluando las propiedades superficiales, mecánicas, adhesión interfacial y el comportamiento tribológico de los recubrimientos. La estructura cristalina del material fue analizada por medio de XRD, determinando estructura cristalina FCC. La dureza se incrementa con la aplicación de la capa de TiN (17 GPa), pero altos esfuerzos intrínsecos y mayor fragilidad, hacen que posea menor adhesión (12 N). Las capas  metálicas,  poseen comportamiento predominantemente plástico, con  menores durezas (7 GPa), pero  mayor adhesión (19N). Las pruebas de desgaste se realizaron por medio de Bola en Disco (BOD), usando como contrapartes bolas de Acero inoxidable 440 (SS440) y Alúmina (Al2O3) (6mm de diámetro), a condiciones de 1N de carga y 10cm/s velocidad. Se realizaron análisis morfológicos y químicos sobre la pista de desgaste y superficie de las contrapartes utilizando perfilometría y SEM/EDS. Mayores coeficientes de desgaste fueron observados en las capas de Ti, debido a baja resistencia a la deformación plástica y al incremento de la abrasión. Al incluir la capa de TiN,  se incrementa la capacidad de carga, reduciendo la transferencia de material, y mejorando la resistencia al desgaste.