| PROPIEDADES MECÁNICAS Y TRIBOLÓGICAS
DE MONOCAPAS DE W-C, DLC Y MULTICAPAS DE W-C/DLC |
| C. Rincón, G. Zambrano, P. Prieto |
En el presente trabajo, se
crecieron monocapas de carburo de tungsteno W-C y carbono amorfo
hidrogenado tipo diamante DLC, como también multicapas de
W-C/DLC, como recubrimientos antidesgaste sobre substratos de aceros
rápidos M2 (AISI). Las multicapas consisten de un apilamiento
de monocapas de W-C y una capa superior de DLC. Las multicapas fueron
obtenidas in- situ por medio de la técnica de Pulverización
Catódica con campo magnético, usando un blanco binario
formado por mitad tungsteno (99.999%) y mitad carbono (99.999%)
y ajustando la concentración de metano CH4 en la mezcla de
Ar/CH4. La estructura multicapa fue evaluada por SIMS y la composición
de las monocapas mediante XPS y Espectroscopia Raman. La deconvolución
de los espectros Raman de las capas de DLC arrojan una concentración
de enlaces sp3 entre 25 y 35%. La morfología de la las superficies
de la multicapas fue analizada por AFM. Las propiedades tribológicas
y mecánicas fueron estudiadas usando la técnica rayado,
bola sobre disco y nanoindentación. Se encontró que
las multicapas mejoran la adhesión de las capas de DLC sobre
los substratos de acero manteniendo su bajo coeficiente de fricción.
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W-C, DLC monolayers and W-C/DLC
multilayers have been growth on M2 (AISI) high-speed steel for wear-protective
purposes. The coatings are composed of a W-C multilayer base and
an upper lubricious DLC layer and they are obtained by reactive
r.f. magnetron sputtering from a single tungsten-carbon binary target.
The whole coating structure was obtained in-situ, without any interruption
of the sputtering process. SIMS was used to assess the multilayers
structure. XPS and Raman spectroscopy were used to analyze its composition.
Raman analysis of the DLC monolayers show that the sp3 bonds concentration
is between 25 and 35%. The properties tribological and mechanical
of the coatings were investigated by means of scratch test, ball-on-disk
and nanoindentation test measurements. It was found that the multilayer
W-C bas improves the adhesion of the upper DLC layer to steel susbtrates
while keeping its low friction coefficient. |
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