Volumen II - SAM

han reportado degradación de la microestructura ausferrítica, crecimiento de la fase ferrita y precipitación de
carburos, sobre muestras de ADI expuestas en mufla a temperatura y tiempos mayores a 380ºC-10hs.
Teniendo en cuenta que el citado deterioro se produjo con tiempos de recubrimiento muy inferiores (60 a 90
min), lo anticipado en el ítem 2.3 (**), permite adjudicar al sobrecalentamiento las degradaciones resultantes
de los procesos II y III.
A la temperatura de 300ºC y tiempo sensiblemente mayor (120min), con corriente de arco y tensión de Bias
comparativamente mas altas respecto a los procesos II y III, la microestructura de ADI no sufrió alteraciones
(Figura 1e). Chen et al. [6] arribaron a similares resultados efectuando diversos tipos de recubrimientos por
PVD sobre ADI de conteo nodular convencional, a temperaturas menores a 300 ºC [5,7]. No se estudió la
influencia del resto de los parámetros del proceso por no tener acceso a toda la información. Por otra parte se
requeriría un estudio sistemático que se plantea incluir en objetivos futuros.
La Figura 2 muestra, como ejemplo, los difractogramas de uno de los sustratos de ADI antes y después de la
deposición a 400ºC-60min. Se observa que la fase austenita prácticamente ha desaparecido, haciendo más
notoria la degradación real de la microestructura de ADI, si se compara con las micrografías.
La Tabla 2 muestra los valores de la fracción en volumen de la fase austenita para todas las condiciones de
sustrato estudiadas. En concordancia con el análisis metalográfico, se observa degradación de la
microestructura de ADI, con disminución de la cantidad de austenita y aumento de la fase ferrita en similar
proporción, para temperaturas mayores a 350ºC.
Figura 2 - Difractogramas DRX del sustrato de ADI
Figura 3 - Dureza Vickers 30 Kg, sobre matriz de ADI
antes y después de los procesos PVD.
Tabla 2 - Fracción en volumen de austenita para el
sustrato ADI antes y después del proceso PVD (*)
Proceso PVD
Fracción en volumen
de austenita (%)
antes después
TiN [300ºC-120min] 36 33
TiN [400ºC-60min] 34,5 < 1
CrN [350ºC-90min] 32,6 < 1
(*) No se discriminan los valores para los diferentes conteos,
pues son muy escasas las diferencias.
Figura 4 - Dureza Knoop 15 g, sobre matriz de ADI
antes y después de los procesos PVD.
La macrodureza del sustrato antes y después del proceso PVD a las temperaturas empleadas, no presenta
diferencias significativas (ver Figura 3). Sin embargo, se observa aumento de la microdureza de la matriz de
ADI, respecto de la condición previa (ver Figura 4).
Los valores de la microdureza Knoop destacan las diferencias microestructurales de las matrices de ADI
antes y después del proceso PVD. Ello se corresponde con la disminución de otras propiedades como la
elongación porcentual y la resistencia al impacto, según lo reportado por Massone et.al [9]. La precipitación
de pequeños carburos, ya citada, permite justificar el aumento de la microdureza Knoop de la matriz.
Cabe notar que en las determinaciones no se registraron diferencias significativas al variar el conteo nodular.
3.2 – Características de los recubrimientos
Se reportan los valores de espesor, dureza y adherencia de los recubrimientos de TiN y CrN, para las
distintas condiciones de sustrato y proceso PVD.
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