Influencia de los parámetros de proceso en la estructura y propiedades tribológicas de los recubrimientos tipo DLC

En este trabajo se utiliza la ingeniería de superficies como herramienta para mejorar las propiedades de los aceros empleados en la ingeniería mecánica. Los recubrimientos son una de las opciones más usuales para incrementar la dureza superficial sin afectar las propiedades núcleo del material, adem...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Delfin, Francisco Andrés
Otros Autores: Brühl, Sonia Patricia
Formato: Tesis de grado acceptedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: 2018
Materias:
Tratamiento de superficies
Recubrimientos DLC
Películas delgadas
PACVD
Defectos superficiales
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/20.500.12272/3063
Aporte de:
RIA - Repositorio Institucional Abierto (UTN) de Universidad Tecnológica Nacional
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description En este trabajo se utiliza la ingeniería de superficies como herramienta para mejorar las propiedades de los aceros empleados en la ingeniería mecánica. Los recubrimientos son una de las opciones más usuales para incrementar la dureza superficial sin afectar las propiedades núcleo del material, además de aumentar la resistencia al desgaste y a la corrosión. Los recubrimientos hidrogenados en base carbono, como el DLC (“Diamond Like Carbon”), poseen interesantes propiedades, como un excelente comportamiento tribológico, bajo coeficiente de fricción, alta dureza superficial y buena resistencia al desgaste, además son químicamente inertes, con gran resistencia a la corrosión. Se obtienen por medio de PACVD (“Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition”), deposición química en fase vapor asistido por plasma. La capacidad de carga aumenta con el espesor, por lo que es posible depositar películas gruesas en aceros blandos (por ejemplo, aceros de baja aleación). Cuando se incrementa el espesor del recubrimiento, se generan defectos en la superficie durante el proceso de deposición, que comprometen sus excelentes propiedades. En este proyecto, diferentes substratos metálicos fueron utilizados para comparar resultados de adhesión, tribología y estudiar la formación de defectos superficiales: AISI 316L, AISI 4140 y AISI D2. Los recubrimientos se hicieron a diferentes temperaturas, variando el contenido de silicio y el espesor de la película. Las muestras fueron colocadas en el interior del reactor en diferentes posiciones (vertical, horizontal y boca abajo). Los recubrimientos fueron analizados con microscopía óptica y electrónica, topografía 3D con perfilómetro óptico, y se testearon en condiciones de desgaste y adhesión. Se midió el coeficiente de fricción y volumen desgastado, obteniéndose un coeficiente de fricción inferior a 0,05, variable con el contenido de silicio de la película. Se obtuvo una mayor cantidad de defectos superficiales en las muestras horizontales comparadas con las muestras boca abajo. La cantidad de defectos se incrementó con el espesor del recubrimiento y con el contenido de silicio, y disminuyó con el aumento de la temperatura. Se analizó la geometría y el mecanismo de crecimiento de los defectos. En cuanto a la adhesión, la capacidad de carga del recubrimiento aumentó con el espesor, y se observó una mejora en la tenacidad a la fractura con el aumento de la temperatura de deposición.
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