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Artículo

Effect of Silicon Addition on Microstructure and Mechanical Properties of Chromium and Titanium Based CoatingsEfecto de la adición de silicio sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de recubrimientos base cromo y titanio

Resumen

Se estudiaron los cambios de las propiedades mecánicas, las tensiones residuales y la microestructura de los recubrimientos de AlTiN, AlTiSiN, AlCrN y AlCrSiN antes y después del tratamiento térmico de recocido a 900 ºC y 1100 ºC, usando microscopía electrónica de barrido y transmisión, junto con las técnicas de nano-indentación y difracción de rayos X. Los recubrimientos recién depositados mostraron una estructura columnar, con un tamaño de cristalito entre 18 nm y 28 nm. A pesar de la adición de silicio, no se observó efecto en el refinamiento del tamaño de cristalito.

Sin embargo, la adición de silicio aumenta la dureza, el módulo elástico y las tensiones residuales de compresión. Tras el tratamiento de recocido a 900 ºC, el tamaño de cristalito aumenta mientras que las tensiones residuales disminuyen y, por lo tanto, la dureza de los recubrimientos se reduce. A 1100 ºC se forman capas de óxido en los recubrimientos AlTiN y el AlTiSiN, los cuales actúan como capas protectoras, mejorando la resistencia a la oxidación; mientras que los recubrimientos AlCrN y AlCrSiN se oxidan completamente. Los recubrimientos base titanio presentan propiedades mecánicas superiores y mejor resistencia a la oxidación, comparada con los recubrimientos base cromo durante los tratamientos de recocido a 900 ºC y 1100

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