Volumen II - SAM

En cuanto a los recubrimientos, se determinaron fases presentes, espesor, dureza, rugosidad superficial y
adherencia. Con el fin de analizar los efectos del proceso PVD sobre la microestructura de ADI, se realizó la
caracterización metalográfica de cada sustrato mediante microscopía óptica (Olympus PMG3) y se
determinó la cantidad de austenita retenida antes y después del proceso de deposición.
Las fases presentes en sustratos y recubrimientos fueron obtenidas por DRX empleando un difractómetro
Phillips con radiación Kα de Co. Los diagramas de DRX fueron registrados en un rango 2θ desde 30º hasta
65º, en pasos de 0,01º y con una velocidad de 1º/min. Para determinar las fases presentes en los sustratos,
luego de la deposición, los recubrimientos fueron removidos mediante pulido manual.
El porcentaje en volumen de austenita retenida de cada sustrato se determinó mediante el procesamiento de
los diagramas de DRX con el software PowderCell.
El espesor de los recubrimientos fue medido sobre imágenes digitales obtenidas mediante microscopía
electrónica de barrido (SEM), utilizando un equipo JEOL (JSM-6460LV).
La dureza de sustratos y recubrimientos se determinó utilizando un microdurómetro Leitz Wetzlar. Se
empleó un indentador Knoop con una carga aplicada de 15g (HK0,015). La medición de las improntas se
efectuó sobre imágenes digitales obtenidas mediante microscopía óptica.
La rugosidad media (Ra) de las muestras, antes y después del proceso de deposición, se determinó utilizando
un rugosímetro de contacto Taylor Hobson con una longitud de medición de 4mm.
La adherencia de los recubrimientos se evaluó utilizando la técnica de indentación Rockwell-C. Se
efectuaron una serie de indentaciones sobre las muestras recubiertas aplicando una carga de 150kg. Las
zonas adyacentes al borde de las improntas se observaron a 100 aumentos en un microscopio óptico y el
daño provocado a los recubrimientos se comparó con un patrón de calidades de adherencia (Figura 1). Los
índices HF1 a HF4 representan buena adherencia, mientras que los índices HF5 y HF6 adherencia
insuficiente (HF es la abreviatura alemana de fuerza de adhesión) [5].
Figura 1. Patrón de calidades de adherencia
3. RESULTADOS Y DISCUSION
3.1. Propiedades de los recubrimientos
En la Figura 2 se muestran los diagramas de DRX de una de las muestras de alta temperatura de
austemperado antes y después del proceso de deposición. El diagrama de la muestra sin recubrir (ADI)
muestra los picos de difracción principales de la fase ferrita (Fe-α) y de la fase austenita (Fe-γ) con menor
intensidad, en correspondencia con la microestructura ausferrítica propia de ADI. El diagrama de la muestra
recubierta (ADI-TiN) muestra el pico de difracción principal de TiN, además de otros picos de menor
intensidad correspondientes al sustrato, debido a que la profundidad de penetración de los RX (~5μm) es
superior al espesor de los recubrimientos (~2μm). No se detectó la presencia de contaminantes.
Figura 2. Diagramas DRX de ADI360 (493nod/mm 2 )
con y sin recubrimiento de TiN
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Figura 3. Imagen SEM de ADI360 (1039nod/mm 2 )
con recubrimiento de TiN. Vista transversal