Efecto Combinado de la Temperatura del Sustrato y la Potencia de Sputtering en la Evolución de Fases y Propiedades Mecánicas de Recubrimientos Duros de Ta
Autores: Liu, Cuicui; Peng, Jian; Xu, Zhigang; Shen, Qiang; Wang, Chuanbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Recubrimientos duros
Sustratos de acero PCrNi1MoA
Temperatura del sustrato
Potencia de pulverización
Fase cristalina
Propiedades mecánicas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Los recubrimientos de Ta duros se prepararon sobre sustratos de acero PCrNi1MoA mediante pulverización catódica por magnetrón de corriente continua, y su crecimiento y evolución de fase pudieron ser controlados ajustando la temperatura del sustrato (Tsub) y la potencia de pulverización (Pspu) en diversas condiciones (Tsub = 200-400 grados C, Pspu = 100-175 W). Se investigó el efecto combinado de Tsub y Pspu en la fase cristalina, la morfología de la superficie y las propiedades mecánicas de los recubrimientos. Se encontró que se requería una mayor Pspu para obtener recubrimientos de alfa-Ta cuando se depositaban a temperaturas de sustrato más bajas, y viceversa, porque la energía de deposición (controlada simultáneamente por Tsub y Pspu) dentro de un cierto rango era necesaria. En el Tsub óptimo con la correspondiente Pspu de 200 grados C-175 W, 300 grados C-150 W y 400 grados C-100 W, respectivamente, se obtuvieron recubrimientos de alfa-Ta de fase única y homogéneos. Además, el recubrimiento de alfa-Ta depositado a Tsub-Pspu de 400 grados C-100 W mostró una superficie más densa y un grano más fino, y como resultado exhibió una mayor dureza (9 GPa), mejor tenacidad y mayor adhesión (18.46 N).
Descripción
Los recubrimientos de Ta duros se prepararon sobre sustratos de acero PCrNi1MoA mediante pulverización catódica por magnetrón de corriente continua, y su crecimiento y evolución de fase pudieron ser controlados ajustando la temperatura del sustrato (Tsub) y la potencia de pulverización (Pspu) en diversas condiciones (Tsub = 200-400 grados C, Pspu = 100-175 W). Se investigó el efecto combinado de Tsub y Pspu en la fase cristalina, la morfología de la superficie y las propiedades mecánicas de los recubrimientos. Se encontró que se requería una mayor Pspu para obtener recubrimientos de alfa-Ta cuando se depositaban a temperaturas de sustrato más bajas, y viceversa, porque la energía de deposición (controlada simultáneamente por Tsub y Pspu) dentro de un cierto rango era necesaria. En el Tsub óptimo con la correspondiente Pspu de 200 grados C-175 W, 300 grados C-150 W y 400 grados C-100 W, respectivamente, se obtuvieron recubrimientos de alfa-Ta de fase única y homogéneos. Además, el recubrimiento de alfa-Ta depositado a Tsub-Pspu de 400 grados C-100 W mostró una superficie más densa y un grano más fino, y como resultado exhibió una mayor dureza (9 GPa), mejor tenacidad y mayor adhesión (18.46 N).