Recubrimientos basados en nitruro de cromo aplicados por pulverización catódica para aplicaciones mecánicas y tribológicas

Abstract

Recubrimientos basados en nitruro de cromo aplicados por pulverización catódica para aplicaciones mecánicas y tribológicas En esta tesis doctoral se han desarrollado nuevos recubrimientos nanoestructurados por la técnica de PVD-Magnetron Sputtering para aplicaciones mecánicas y tribológicas en los que se alcance un compromiso equilibrado entre distintas propiedades como las tribológicas, mecánicas, estabilidad térmica, etc. Concretamente se han desarrollado recubrimientos basados en Cr(Al)N y Cr(Al)XN donde X es un elemento dopante como el zirconio o el itrio y se ha estudiado la relación entre los parámetros de síntesis y sus propiedades fundamentales y funcionales. La caracterización microestructural y química de los recubrimientos se ha realizado mediante técnicas como SEM, EDS, XRD, TEM, ED. También se han estudiado las propiedades mecánicas de los recubrimientos mediante ultramicroindentación dinámica, su adherencia mediante scratch-test y se ha determinado sus tensiones residuales mediante el método de Stoney. Además, se han analizado las propiedades tribológicas de los recubrimientos en distintas condiciones. Los recubrimientos optimizados se han depositado en herramientas de corte para el mecanizado de aleaciones aeronáuticas, concretamente Ti-6Al-4V e Inconel 718 que presentan una problemática especial debido a sus propiedades físicas, químicas y mecánicas. Se han correlacionado los resultados de resistencia al impacto sobre los recubrimientos con los resultados de los ensayos de mecanizado de las distintas aleaciones. Finalmente, las herramientas recubiertas con los recubrimientos optimizados se han evaluado en condiciones industriales y se han comparado con recubrimientos comerciales.