Recubrimientos Ni-Cr con bajo coeficiente de fricción depositados por magnetron sputtering, DC

Abstract

La técnica de Deposición por Chisporroteo Magnético (Magnetron Sputtering) con el proceso DC, fue usado para la deposición de los recubrimientos de Ni-Cr sobre acero inoxidable AISI 316 como sustrato. El cátodo con una composición nominal Ni-22 at% Cr fue preparado por la técnica de Aleado Mecánico (AM), con un tiempo máximo de molienda de 16 horas y con un molino de alta energía tipo SPEX 8000. Las películas se realizaron bajo una atmósfera de argón a temperatura ambiente con una potencia de 100 W a diferentes tiempos de crecimiento. La composición química, microestructura, topografía, nanodureza y abrasión de los recubrimientos fueron evaluados usando las técnicas de microanálisis por Energía Dispersa de Rayos-X (EDX), Difracción de Rayos-X (DRX), Microscopia de Fuerza Atómica (AFM), Nano-indentación y Pin-on-Disk, respectivamente. Después de molienda, no se detectó contaminación en las mezclas. Los análisis por DRX revelan que la microestructura de la aleación Ni-Cr se mantiene en los recubrimientos con respecto a los polvos AM, con ciertos grados de recristalización. Los valores de Nanodureza fueron del orden de 8,8 GPa con un módulo de Young de 195 GPa. La adhesión de las películas fue evaluada de acuerdo con su resistencia a la fractura al ser indentadas a diferentes cargas con microdureza Vickers. Los resultados de las pruebas de abrasión muestran una disminución en el coeficiente de fricción con respecto al incremento en el espesor de la película, obteniendo un valor mínimo de 0,08 con un espesor de 1 μm y que corresponde al máximo tiempo de crecimiento.

Keywords

• aleado mecánico (am)
• deposición por chisporroteo magnético
• recubrimientos ni-cr