Resumen de Tribological and wear behavior of HfN/VN nano-multilayer coated cutting tools.

C. Escobar, M. Villarreal, J.C. Caicedo, William A. Aperador Chaparro, P. Prieto

• español

  Se ha estudiado de forma exhaustiva en este trabajo el desgaste y el comportamiento tribologico de multi-nanocapas ( HfN / VN) depositados mediante pulverizacion catodica magnetron. El mejoramiento de la dureza y el modulo de elasticidad de hasta 37 GPa y 351 GPa, respectivamente, se observaron como periodos de dos capas en los que se disminuyo el revestimiento. La muestra con un periodo de bicapa ( �© ) de 15 nm y el numero de bicapa n = 80 mostro el coeficiente mas bajo de friccion ( ~ 0,15 ) y la mas alta carga critica ( 72 N ) , correspondiente a 2,2 y 1,38 veces mejor que los valores para el revestimiento depositado con n = 1 , respecti-vamente. Teniendo en cuenta los ultimos resultados de los insertos de carburo de tungsteno (WC), estos fueron utilizados como sus-tratos para mejorar las propiedades mecanicas y tribologicas de [ HfN / VN] n recubrimientos en funcion del aumento del numero de interfaz y para gestionar de esta manera una mayor eficiencia de estos recubrimientos en diferentes sectores industriales, como el mecanizado y la extrusion . Sus caracteristicas fisicas, mecanicas, y tribologicas fueron investigadas, incluyendo las pruebas de corte con AISI 1020 acero (pieza de trabajo); para evaluar el desgaste como una funcion del numero de bicapa y el periodo de bicapa. Una comparacion de las propiedades tribologicas revelo una disminucion del desgaste de flanco (alrededor de 24 %) para las inser-ciones WC recubiertas con [HfN / VN ] 80 (�© = 15 nm), cuando es comparado con los sistemas de carburo de tungsteno insertados y sin recubrir . Estos resultados abren la posibilidad de utilizar [HfN / VN ] multicapas como nuevos recubrimientos para el mecanizado de herramientas con un excelente rendimiento industrial.

• English

  Wear and tribological behavior of [HfN/VN]n multi-nanolayers deposited via magnetron sputtering has been exhaustively studied in this work. Enhancement of both hardness and elastic modulus up to 37 GPa and 351 GPa, respectively, was observed as bilayer periods in the coatings were decreased. The sample with a bilayer period (¦«) of 15 nm and bilayer number n = 80, showed the lowest friction coefficient (¡«0.15) and the highest critical load (72 N), corresponding to 2.2 and 1.38 times better than those values for the coating deposited with n = 1, respectively. Taking into account the latest results of tungsten carbide (WC) inserts were used as substrates to improve the mechanical and tribological properties of [HfN/VN]n coatings as a function of increased interface number and to man-age higher efficiency of these coatings in different industrial applications, like machining and extrusion. Their physical, mechanical, and tribological characteristics were investigated, including cutting tests with AISI 1020 steel (workpiece) to assess wear as a function of the bilayer number and bilayer period. A comparison of the tribological properties revealed a decrease of flank wear (approxi-mately 24%) for WC inserts coated with [HfN/VN]80 (¦« =15 nm), when compared to uncoated tungsten carbide inserts. These results demonstrate the possibility of using [HfN/VN] multilayers as new coatings for tool machining with excellent industrial performance.