DEPOSIÇÃO DE FILMES CARBONOSOS EM AÇO AISI D2 PELA TÉCNICA DE GAIOLA CATÓDICA.

Abstract

RESUMO: Filmes finos de carbono tipo diamante foram depositados em substratos de aço ferramenta AISI D2 por meio da técnica de deposição a plasma com gaiola catódica, com o objetivo de avaliar a influência dos parâmetros de tratamento, tais como o tipo de material da gaiola, utilização do cátodo oco e atmosfera de tratamento, na deposição dos filmes finos em termos de microdureza superficial, morfologia e estrutura, buscando, também, analisar a viabilidade de uma potencial aplicação desses revestimentos em ferramentas para trabalho a frio. As amostras tratadas termoquimicamente foram avaliadas por ensaio de microdureza Vickers e pelas técnicas de caracterização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Óptica (MO), Difração de raios-X (DRX) e Espectroscopia Raman. Após o tratamento, a microdureza dos filmes finos obtidos aumentou significativamente, alcançando um valor máximo de 1832,46 HV que representa um aumento de 7,33 vezes em relação à dureza do substrato. A morfologia dos filmes finos exibiu, em grande parte, um aspecto granular e rugoso com sítios escuros dispersos em uma matriz mais clara. A estrutura de carbono tipo diamante obtida apresentou uma característica grafítica associada ao carbono amorfo (a-C). ----------------- ABSTRACT Thin films of diamond like carbon (DLC) were deposited in AISI D2 tool steel substrates by plasma deposition technique with cathodic cage, in order to evaluate the influence of the processing parameters, such as the type of material of the cage, using the hollow cathode and atmosphere of treatment, in the deposition of thin films in terms of surface microhardness, morphology and structure, seeking, also, to analyze the feasibility of a potential application of these coatings in tools for cold work. The thermo-chemically treated samples were evaluated by Vickers microhardness test and characterization techniques of scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, x-ray Diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. After treatment, the microhardness of thin films obtained increased significantly, reaching a maximum value of 1832.46 HV that represents an increase of 7.33 times in relation to the hardness of the substrate. The morphology of thin films exhibited, in large part, a granular and wrinkled aspect with dark sites scattered in a lighter matrix. The diamond-like carbon structure obtained showed a graphite characteristic associated with amorphous carbon (a-C).