Distribution of profiles and macroparticles in coatings obtained by continuous cathodic arc using a straight magnetic concentrator

• Franklin Bermeo Acosta ^[1] ; Sandra Castro Narváez ^[1]
  1. [1] Universidad Santiago de Cali

     Universidad Santiago de Cali

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 87, Nº. 214, 2020, págs. 37-45
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Distribución de perfiles y macropartículas en recubrimientos obtenidos por arco catódico continúo utilizando un concentrador magnético recto
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• Resumen
  • español

    Películas de titanio y cobre fueron depositadas sobre substratos de acero inoxidable 316 usando la técnica de arco catódico continuo y con un concentrador magnético recto. Las muestras obtenidas a diferentes distancias cátodo-substrato, para posiciones en el interior del concentrador magnético. La morfología superficial fue obtenida por microscopia electrónica de barrido (SEM). El espesor de las películas fue medido por la masa depositada; los perfiles de los recubrimientos fueron estudiados con las medidas con un calotest y con un perfilómetro; el coeficiente de fricción y desgaste fueron caracterizados con un tribómetro; la dureza con un nanoindentador. Los resultados relevantes muestran que los perfiles de los recubrimientos no están distribuidos uniformemente, tienen una región central de espesor máximo y esto disminuye hacia los extremos hasta en un 50%. Las películas muestran la presencia de macropartículas y disminuyen al aumentar la posición axial; El coeficiente de fricción y la tasa de desgaste disminuyeron cuando el sustrato se colocó más lejos del cátodo.

    Los valores más altos de dureza, los coeficientes de fricción más bajos y el desgaste más bajo se obtuvieron en la región donde el campo magnético es más alto

  • English

    Thin films of Ti and Cu were deposited in 316 stainless steel substrates by using the continuous cathodic arc technique and a magnetic concentrator in a straight duct. Samples were obtained at different cathode-substrate distances for positions within the magnetic concentrator. The morphology of the surface was determined by electron scanning microscopy (SEM). The average thickness of the films was measured from the deposited mass; the profiles of the films were also studied from measurements with a Calotest at different points of the samples by using a profilometer. The coefficient of friction and the coefficient of wear were characterized with a tribomete and the hardness with a nanoindenter. The results show that the profiles of the coatings are not uniformly distributed, with a central region of maximum thickness decreasing towards the ends by up to 50%. The films show the presence of macroparticles that decrease with increasing axial positions; the coefficient of friction and the coefficient of wear rate decreased when the substrate was placed further from the cathode.

    The highest values of hardness, the lowest coefficient of friction and the lowest coefficient of wear were obtained in the region where the magnetic field is the highest