Estudio mediante difracción de rayos X de las tensiones residuales producidas durante el depósito de películas delgadas de TiN sobre sustratos metálicos
Palabras clave:
difracción de rayos x, nitruro de titanio, películas delgadas, tensiones residualesResumen
En este trabajo se analizó la influencia que tiene el espesor de la película y el tipo de sustrato en el nivel y tipo de esfuerzos residuales generados en recubrimientos de TiN obtenidos por dos técnicas de deposición física en fase vapor: pulverización catódica con magnetrón e implantación iónica. Los sustratos utilizados fueron un acero inoxidable AISI 304 y un acero de herramientas AISI M2. Las tensiones residuales, las fases presentes y la orientación cristalográfica de las películas depositadas fueron obtenidas mediante análisis de difracción de rayos X por incidencia rasante.
Se encontró que los esfuerzos residuales fueron mayores en las películas depositadas por la técnica de pulverización catódica con magnetrón que enlas depositadas por la técnica de implantación iónica. En ambos casos estos esfuerzos son de compresión y disminuyen en la medida que aumenta el espesor de la película. Esto se debe a la forma como se entrega la energía, la capa en crecimiento y el momentum de las partículas ionizadas, lo que influye directamente en la microestructura y aumento o disminución de los esfuerzos residuales. En cuanto al tipo de sustrato se obtuvieron esfuerzos mayores en las películas depositadas sobre el acero AISI 304 que en las depositadas sobre el acero AISI M2, lo cual se debe posiblemente a que este último acero tiene un menor coeficiente de expansión térmica.
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