Propiedades mecánicas de recubrimientos de Ti-Si-N sintetizado por pulverización catódica reactiva

• Jose Luis Guerra Betancourt ^[1] ; Juan Manuel González Carmona ^[1] ; Alexander Ruden Muñoz ^[2] ; Carolina Ortega ^[1] ; Federico Sequeda ^[1]
  1. [1] Universidad del Valle (Colombia)

     Universidad del Valle (Colombia)

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Tecnológica de Pereira

     Universidad Tecnológica de Pereira

     Colombia

     
• Localización: Informador técnico, ISSN 0122-056X, ISSN-e 2256-5035, Vol. 79, Nº. 1, 2015, págs. 11-17
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Mechanical properties of Ti-Si-N thin films produced by reactive magnetron sputtering
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• Resumen
  • español

    Se depositaron recubrimientos de Ti-Si-N mediante DC Magnetrón Sputtering reactivo, sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304, variando el flujo de N2, con el fin de estudiar su efecto en las propiedades estructurales, mecánicas y tribológicas. Los recubrimientos se depositaron utilizando un blanco de Ti-Si (90-10 % at.) con 99,999% de pureza. La caracterización estructural se realizó por medio de Difracción de Rayos X (XRD), con lo cual se encontraron los picos correspondientes a cristalitos de TiN. Al no encontrar evidencias de la formación de las fases Ti-Si-N, Ti-Si, Ti o Si libre, se determinó que el compuesto está formado por granos cristalinos de TiN en una matriz amorfa de SiN. Dicho resultado está apoyado en análisis realizados por FTIR y EDS. Las propiedades mecánicas fueron estudiadas por medio de nanoindentación, obteniendo valores de dureza alrededor de 23 GPa cuando se utilizan bajos flujos de N2.

  • English

    Ti-Si-N coatings were deposited by DC reactive magnetron sputtering on stainless steel AISI 304 substrates varying the N2 flow, in order to study the effect on the structural, mechanical and tribological properties. The coatings were deposited using a 99.999 % purity Ti-Si (90-10 at.%) target. Structural characterization was performed by X-ray diffraction (XRD), observing peaks corresponding to crystalline TiN. As there is no evidence of the formation of the Ti-Si-N , Ti-Si, Ti or Si free phases, it was determined that the compound consists of TiN crystal grains in an amorphous matrix of SiN. This result is supported by FTIR and EDS analysis. The mechanical properties were studied by nanoindentation, obtaining hardness values of approximately 23 GPa when low N2 flows were used.