Estudo e Caracterização de Filmes Finos à base de Nitreto de Crómio

Abstract

Nas últimas décadas os revestimentos duros à base de Nitreto de Crómio (Cr-N) têm ganho a atenção científica devido à excelente combinação de propriedades que apresentam, como a elevada dureza, boa adesão e boa resistência ao desgaste. Exibem ainda superior resistência à oxidação e corrosão quando comparadas com outros nitretos. Estas características fazem do Cr-N um excelente candidato na protecção de ferramentas de corte e de superfícies moldantes bem como aplicações em que a resistência ao desgaste e à oxidação/corrosão seja determinante.

Este estudo tem como objectivo a produção de revestimentos finos Cr-N por pulverização catódica reactiva recorrendo a um sistema magnetrão DC não balanceado em campo fechado. As condições de deposição utilizadas na produção dos filmes finos Cr-N com e sem rotação do substrato variaram consoante o fluxo de N2 (12,18 e 22 sccm) e a polarização do substrato (-30, -50 e -100 V).

Os filmes finos produzidos, com espessuras a variar entre 0,9 e 2,2 µm, apresentaram valores de dureza satisfatórios. A adesão dos filmes revelou-se excelente, sobretudo com a diminuição da polarização do substrato. Os valores de coeficiente de atrito mostraram variações substanciais, sendo o aumento do fluxo de azoto e da polarização do substrato benéficos na redução do mesmo.

O filme fino de Cr-N depositado sem rotação do substrato com as condições de deposição: 22 sccm de fluxo de azoto e polarização do substrato de -50 V foi o que apresentou a melhor relação entre propriedades mecânicas (dureza) e tribológicas (coeficiente de atrito).