Estudo de revestimentos W-C-(Co) depositados sobre aço rápido por pulverização catódica

Abstract

Os revestimentos estudados foram obtidos a partir de alvos sinterizados de carboneto de tungsténio com teores variáveis de cobalto (0% a 15% (%pd)), utilizando como técnica de deposição a pulverização catódica. Baseados nas propriedades dos materiais sinterizados do tipo W-C-Co e nas características estruturais e morfológicas que o processo de pulverização catódica pode conferir a um material estes revestimentos quando depositados sobre aços ligados, em particular aço rápido, poderão contribuir para um aumento significativo da resistência ao desgaste e/ou dureza a quente, propriedades de interesse inegável para a Indústria Metalomecânica. Os objectivos prioritários deste estudo incidiram sobre a caracterização química, estrutural e morfológica dos revestimentos W-C-(Co), em função dos parâmetros utilizados na deposição (potência e pressão de deposição, pulverização do substrato, tempo de deposição), quando depositados sobre aço rápido M2 (AISI). De modo a correlacionar as características dos filmes W-C-(Co) e as propriedades de uso resultantes, foi selecionada a dureza como uma propriedade de interesse industrial. A optimização das condições de deposição tendo como propósito da maximização da velocidade de deposição permitiu demonstrar que a técnica r.f. magnetron é a mais adequada (650 Å/min) para a deposição de filmes W-C-(Co). No que concerne às características dos filmes, função das condições de deposição, este estudo põe em evidência o papel do tipo de pulverização catódica das propriedades dos filmes. A pulverização catódica r.f. conduz a filmes com morfologia mais compacta do que a obtida nos filmes depositados pela d.c. Para a mesma técnica de deposição é a polarização do substrato o parâmetro mais influente nas características do revestimento sendo de realçar a importância deste parâmetro ao teor em cobalto do filme e implicitamente na ocorrência de estruturas amorfas. Em função das condições de deposição a dureza pode assumir valores que variam entre 1500 e 4800 HV.