Recubrimiento de nitruro de boro cúbico producidos mediante la tecnología de multicapas para el mejoramiento del desempeño de herramientas de corte. (2005)
En la última década se ha realizado un gran esfuerzo para el mejoramiento en la producción y caracterización de recubrimientos duros como antidesgaste para aplicaciones industriales. Algunos materiales tales como: Carburo de Tungsteno (WC), Carburo de Titanio (TiC), Nitruro de Boro cubico(c-BN), Nitruro de Titanio (TiN), Carburo de Boro (B4C), Carbono Amorfo Tipo Diamante (Diamond-Like Carbon DLC), Nitruro de Carbono (b-C3N4) entre otros, han sido utilizados para éste propósito ya que son materiales que aplicados en forma de películas delgadas, permiten un incremento de la dureza y una dramática reducción del desgaste para el uso como recubrimientos en piezas industriales. Una tendencia actual es la deposición de estos recubrimientos en forma de multicapas o superredes. En el primer caso implica el uso de varias capas donde la primera promociona una buena adherencia al substrato y las siguientes se eligen para promover alta dureza, resistencia al desgaste y a la corrosión y bajo coeficiente de fricción. En el segundo caso son recubrimientos de dos capas depositadas alternadamente para formar una nueva estructura con propiedades físicas desconocidas que dependen frecuentemente de los parámetros de deposición. En el presente proyecto se plantea la elaboración y caracterización de recubrimientos duros de nitruro de boro cúbico en forma de multicapas con películas delgadas, por ejemplo Titanio, Carburo de Titanio o Carburo de Boro y Nitruro de Boro Cúbico (Ti/TiC/B4C/c-BN). Se utilizaran como substratos diferentes tipos de aceros utilizados en la industria metalmecánica y manufacturera del país. Estos materiales depositados en capas alternadas permitirán mejorar la adherencia de las capas de nitruro de boro al substrato y combinar las propiedades de alta dureza de los nitruros y carburos de las capas intermedias con el bajo coeficiente de fricción, resistencia al desgaste y a la corrosión, baja reactividad química y conductividad térmica de la capa superior del nitruro de boro cúbico (c-BN), así como una aceptable tenacidad de todo el recubrimiento. Se analizaran y optimizaran los parámetros del proceso necesarios para obtener los recubrimientos con las propiedades mecánicas idóneas para las distintas aplicaciones y también de las capas intermedias adecuadas para conseguir la combinación de las propiedades arriba mencionadas sobre los distintos substratos. Por otro lado se utilizara el método de Espectroscopia de Emisión Óptica (OES) y de la Sonda de Langmuir como herramientas para el control del proceso y diagnóstico de los parámetros del plasma durante su fabricación con el objeto de correlacionarlos con la composición, estructura y propiedades de las multicapas obtenidas, que serán además caracterizadas desde el punto de vista mecánico y tribologico.