Estudo dos mecanismos de degradação em revestimentos PVD ...

Breve descrição das técnicas de deposição, caracterização e análise dos revestimentos
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feitas indentações em materiais com propriedades elásticas isotrópicas bem conhecidas e a
função área é deduzida a partir dos dados de carga-descarga, assumindo que as propriedades
elásticas são independentes da profundidade da indentação [40].
Para calcular a área de contacto na carga máxima (Pmax) durante a indentação de um
filme fino, estima-se a profundidade hc, dos dados de carga-profundidade de indentação, e a
área de contacto é determinada por avaliação da função área a essa profundidade (A = F (hc)).
Assume-se que, durante as fases iniciais da descarga, a interacção elástica entre a amostra e o
indentador é como a de um cilindro. Neste caso uma boa estimativa da profundidade de
contacto determina-se por extrapolação da fase inicial de descarga até carga nula (hc = h0)
[41] – ver figura 1.11. Para que esta aproximação possa ser aplicada, é necessário que a área
de contacto entre o indentador e a amostra se mantenha constante durante a fase inicial de
descarga e que o comportamento seja linear, o que não acontece normalmente. Tendo em
conta estas observações, desenvolveu-se um processo alternativo para a determinação de hc
[40]:
h c
Pmax
= h − ε
(1. 21)
max
( dP dh)
em que ε = 0.75 para um indentador Berkovich, e daqui resulta um valor um pouco maior. A
partir do conhecimento do valor da área de contacto, a dureza pode ser calculada por:
Pmax
H = (1. 22)
A
1.4.4 - Testes de desgaste
O teste de desgaste efectuado sobre as amostras produzidas foi o teste pino sobre
disco. Os ensaios foram efectuados com uma carga normal de 5 N, e uma velocidade de
deslizamento de 0.5 m/s, com um pino de Nitreto de Silício (Si3N4), com uma área de
contacto de 0.785 mm 2 . Para estes ensaios as amostras foram depositados em substratos de
dimensão adequada à montagem experimental, de aço (AISI O1 – 100 MnCrW 4) e foram
realizados no ar à temperatura ambiente e a 300 ºC, com uma humidade relativa entre 50 e
60 %.
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