Hydrogenated carbon-based films, such as DLC ("Diamond Like Carbon"), have interesting properties such as excellent tribological behavior, low friction coefficient, high superficial hardness and good wear resistance; they are chemically inert and highly corrosion resistant. They are deposited by means of PACVD (plasma-assisted chemical vapor deposition) with variable film thickness. The load carrying capacity grows with the thickness, so it is possible to deposit thick films on "soft" steels (e.g. low alloyed steels). When increasing coating thickness, surface defects are generated during the deposition process compromising their excellent properties. In this work, different metal substrates have been used to compare adhesion and quantify superficial defects: AISI 316L, DIN 42CrMo4 (AISI 4140) and Böhler K110 (AISI D2). The films were deposited at different temperatures, changing the silicon content and the coating thickness. The samples were placed in the furnace on different positions (standing, lying or upside down). The films were analyzed with optical and electron microscopy, 3D topography profilometer, and they were tested under sliding wear conditions. Friction coefficient and wear volume were measured, with an average friction coefficient which resulted below 0.05. A higher amount of surface defects was obtained on lying samples compared to the ones upside down. The quantity of defects increased with the thickness of the coating and decreased with the temperature. The geometry and the growth mechanism of the defects were analyzed.

Diamond-like Carbon (DLC) coatings are used as protective layers for steel components due to their hardness, chemical inertia and interesting tribological properties. Reducing wear and friction coefficient is of great importance for industries today in order to increase energy efficiency and reduce harmful emissions to the environment. In this paper, a multilayer CrN/DLC coating is analysed. It was deposited using a commercial Plasma Enhanced Magnetron Sputtering over nitrided and not nitrided mild-alloy steel AISI 4140, produced for the first time in Argentina, at the firm Coating.Tech by Flubetech-Tantal. The base of the coating is an anchor layer made of CrN and the top layer is a chromium-dopped hydrogenated amorphous carbon (a-C:H:Cr), which provides excellent tribological properties. Wear tests were carried out in a Pin-on-Disk apparatus, using an Al2O3 ball as counterpart, with Hertzian contact stress from 1370 up to 1460 MPa. The friction coefficient was μ~0.1, which is 80% less than the untreated steel and the wear volume loss was reduced eight times. The adhesion was evaluated by means of Scratch Test, where major improvement was noticed in the samples which were nitrided as pre-treatment, increasing critical load from 25 N up to 65 N.

RESUMEN La vida en servicio de elementos de máquinas utilizados en la industria del gas y del petróleo puede ser extendida con el uso de recubrimientos que permiten mejorar las propiedades superficiales, como la resistencia al desgaste y a la corrosión. Los recubrimientos DLC son conocidos por su bajo coeficiente de fricción, alta resistencia al desgaste e inercia química. Las películas del tipo TiSiCN son cerámicas duras, por lo que otorgan una buena resistencia al desgaste abrasivo y erosivo. En este trabajo se analizan de forma comparativa estos dos recubrimientos cuando son depositados sobre un acero de media aleación AISI 4140. Se midió espesor y se hizo caracterización por XPS, DRX y espectroscopía Raman. Se realizaron ensayos de desgaste adhesivo tipo Pin-on-Disk y desgaste abrasivo (ASTM G65). Se evaluó la adhesión por Scrach Test. La resistencia a la corrosión se evaluó mediante cámara de niebla salina y ensayos potenciodinámicos. El DLC presentó un bajo coeficiente de fricción μ ~ 0,2, con una pérdida de volumen dos veces menor que el TiSiCN, mientras que este último presentó una resistencia al desgaste abrasivo 30 veces superior. La adhesión del TiSiCN también fue superior. El DLC mostró una mayor resistencia a la corrosión.

En este trabajo se estudia un recubrimiento multicapa DLC producido por primera vez en la industria nacional, utilizando un equipo PVD PEMS. La base es una capa de anclaje de AlTiN y la capa exterior es carbono amorfo hidrogenado dopado con cromo (DLC), que le confiere excelentes propiedades tribológicas, como un muy bajo coeficiente de fricción y una buena resistencia al desgaste. Se utiliza la nitruración iónica como pretratamiento, lo que mejora notablemente la adhesión al substrato, pero no incide en la resistencia al desgaste por contacto deslizante en las condiciones que fueron ensayadas

Los recubrimientos en base carbono son muy requeridos debido a su bajo coeficiente de fricción y buena resistencia al desgaste, que permitirían reducir el consumo de energía y aumentar el tiempo de recambio si son aplicados sobre elementos de máquina. En este trabajo se analiza un recubrimiento multicapa de compuestos de cromo con una capa superior de carbono amorfo hidrogenado dopado con cromo (a-C:H:Cr), que le confiere propiedades tribológicas sobresalientes. Se utilizó acero de media aleación con y sin pretratamiento de nitruración iónica, para estudiar su incidencia en la adhesión y resistencia al desgaste deslizante.