Volumen II - SAM

La micrografía SEM de la Figura 5 muestra el corte transversal de una probeta, destacándose la película del
recubrimiento de TiN y el valor de su espesor.
Figura 5 - Medición de espesor de recubrimiento
mediante SEM.
Figura 6 - Espesor de TiN y CrN para diferentes
condiciones PVD y conteo nodular.
Tabla 3 - Microdureza e indices HF de adherencia de los recubrimientos
Conteo nodular
[nod/mm2 Dureza Knoop 15 g
] [Kg/mm2 Adherencia
] 60 Kg 150 Kg
TiN [300 ºC - 120 min]
265
1200
1715
1602
HF2
HF1
HF2
HF1
TiN [400 ºC - 60 min]
265
1200
1202
1307
HF1
HF2
HF2
HF3
CrN [350 ºC - 90 min]
265
1200
2138
2105
HF1
HF1
HF1
HF1
Los valores de espesor, mostrados en la Figura 6, se encuentran dentro de los rangos reportados en la
bibliografía, de 1 a 5 µm para TiN y de 5 a 20 µm para CrN [7,10,11,12].
Los espesores de TiN a 300ºC resultaron muy semejantes, pero el tiempo empleado para la deposición se
duplicó. Ello constituye un factor económico desfavorable ante una posible implementación tecnológica,
aunque su incidencia es relativa frente a las numerosas ventajas de las FE respecto a aceros colados y
tratados térmicamente, que deberá ser ponderado en cada caso concreto. Por otra parte, como ya se dijo, la
microestructura del ADI no sufrió degradación.
Los valores de microdureza Knoop de los recubrimientos de TiN (300ºC-120min) y CrN listados en la Tabla
3 se ubican dentro de los rangos reportados en la bibliografía, de 1500 a 3200 HV para TiN y de 1800 a 2100
HV [6,7,11,13,14]. Aunque la profundidad de las improntas sobre el recubrimientos de TiN es del orden del
15% (mayor al valor máximo recomedado del 10%), no se observa influencia del sustrato en las
microdurezas de los recubrimientos. Se estima que las escasas diferencias de dureza de los sustratos de
distinto conteo nodular (ver Figura 4) no permiten detectar tal efecto.
La baja dureza del recubrimiento de TiN en condiciones de 400ºC-60min, bajas tensión de Bias y corriente
de arco respecto del proceso I, puede atribuirse a una pelicula estructural y morfológicamente pobre (su
análisis escapa a los objetivos de este trabajo). Por otra parte, debe citarse una característica intrínseca al
proceso PVD por arco catódico que produce un plasma muy enérgico con gotas de Ti puro en suspensión,
que luego se depositan sobre el sustrato [11,12]. Se supone que, para la temperatura mas alta, aumenta la
cantidad de microgotas de Ti (dureza 240HV) insertas en el recubrimiento, reduciendo la dureza del mismo.
1200 nod/mm 2
265 nod/mm 2 1200 nod/mm 2
a) HF1 - CrN 350ºC (60 Kg) b) HF2 - TiN 300ºC (60 Kg) c) HF3 - TiN 400ºC (150 Kg)
Figura 7 - Indentaciones Rockwell sobre recubrimientos TiN y CrN.
Las micrografías de la Figura 7 muestran algunas improntas de las indentaciones Rockwell (60 y 150 Kg)
efectuadas sobre las muestras recubiertas. Se observan las diferencias en el grado de fisuración de la película
en los bordes de las improntas. Los valores de los índices HF correspondientes a cada condición se listan en
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