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Resumen
El ensayo de rayado se ha utilizado para evaluar la adherencia del recubrimiento durante algún tiempo. En este ensayo, un penetrador de diamante se traza a través de la superficie recubierta con un aumento de la carga (ya sea gradual o continua) hasta que en algún carga, denominada carga crítica Lc, un suceso de falla bien definida se produce, si este evento fallo representa la pérdidade recubrimiento-sustrato de adhesión a continuación, la carga crítica puede ser utilizado como una medida cualitativa de la adherencia del recubrimiento-sustrato. Sin embargo, es bien sabido que una serie de posibles modos de fallo puede ocurrir y sólo algunos de ellos son dependientes de la adhesión; otros modos de fallo que dependen de la deformación plástica y fractura en el revestimiento, enlugar de cualquier fallo del adhesivo en la interfase sustrato-recubrimiento , puede ser tan útil en la evaluación de la calidad del recubrimiento para aplicaciones tribológicas. En este estudio, los recubrimientos de nitruro de titanio han sido depositadas sobre una gama de diferentes sustratos de níquel suave a un carburo cementado duros y los modos de fallo que se producen durante las pruebasde rayado han sido identificados. Los fallos se dividen en dos grupos generales, dependiendo de si el sustrato se comporta de una manera frágil o dúctil durante el ensayo de rayado. Modos de fallo similares se observan para los recubrimientos de nitruro de titanio producidas por varias tecnologías de deposición, aunque hay alguna variación en la aparición de fallos específicos que es dependientede proceso. Muchos de los modos de fallo mismos se observa también para otros materiales de revestimiento, tales como ZrN o carbón duro, pero varios tipos diferentes de fallo se observan también. La generación de emisión acústica durante el ensayo se relaciona con la aparición de estos modos de fallo diferentes. El origen de los modos de fallo y el uso de la prueba de rayado para evaluarrecubrimiento-sustrato de adhesión se discuten a la luz de estas observaciones.
2. Los detalles experimentales Recubrimientos de nitruro de titanio se deposita sobre una amplia gama de materiales de sustrato por pulverización catódica iónica [12], pulverización catódica [13] y la evaporación de arco [14]. Todos los sustratos se limpiaron cuidadosamente y el vapor de desengrasado antes del recubrimiento yuna capa intermedia delgada de titanio fue utilizado para promover la adhesión [15]. Para los recubrimientos por pulverización catódica de iones de chapados un conjunto adicional de muestras se produjo sin presencia intercalar para los estudios de cribado inicial. Los detalles de los materiales de sustrato se muestran en la Tabla 1. Además de las películas de nitruro de titanio, otros materiales derevestimiento, tales como ZrN, fueron depositadas por pulverización catódica iónica y algunas películas de carbono duros también fueron producidos por asistida por plasma deposición de vapor químico (PACVD) [16]. Todos estos otros materiales se depositan sobre un sustrato de acero inoxidable. Todos los revestimientos eran nominalmente 2 um de espesor en este estudio, aunque una variación de 10%-15% entre diferentes sustratos se midió por la bola de la formación de cráteres. Siempre que sea posible todos los sustratos se revistieron en condiciones fijas en un plazo de revestimiento clave. Prueba de rayado de adhesión se realizó con un medidor de rayado comercial (suministrado por CSEM, Suiza) equipado con una aguja de diamante de Rockwell C (cono de vértice del ángulo de 120 °, radio dela punta, 200 um). Los arañazos se realizaron utilizando una serie de cargas muertas fijas para una longitud transversal de 3 mm. Arañazos iniciales se realizaron a una carga de 200 gf y posteriormente en incrementos de 100 gf hasta cargas en la que algunos de separación del revestimiento se observó (más allá de la carga crítica). El probador estaba equipado con equipo acústico el control de...