Análise dos modos de falha do revestimento de AlCrN depositado por PVD sobre H13
Zusammenfassung
Moldes, matrizes e ferramentas de corte estão sujeitos a altos esforços mecânicos e/ou
tensões térmicas que, ao longo do tempo, produzem falhas nestes ferramentais. No processo
de fabricação destas ferramentas, existem diversas etapas e, dentre elas, o acabamento
superficial da peça influencia na adesão e pode colaborar na incidência de falhas nos
revestimentos protetores, que geralmente são aplicados para condições de trabalho extremas.
O objetivo deste estudo é analisar o efeito de diferentes abrasivos (lixas de papel e pedras
abrasivas) e processos de preparação de superfície (decapagem por esferas de vidro e
eletropolimento) nos mecanismos de falhas do revestimento. Amostras de aço AISI H13
foram submetidas a tratamento térmico de têmpera a vácuo e as suas superfícies foram
preparadas com diferentes técnicas de polimento e finalmente revestidas com AlCrN por
deposição física de vapor (PVD). Os filmes foram caracterizados por difração de raios X
(DRX), nanoindentação, ensaios Rockwell, microscopia eletrônica de varredura (MEV),
espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS) e espectroscopia de fotoelétrons
induzidos por raio X (XPS). Os resultados de DRX mostraram picos de difração típicos do
revestimento, sem vestígios do substrato. As indentações Rockwell revelaram diferenças nos
modos de falhas do revestimento. As cargas críticas de ensaio (LC) foram avaliadas após o
trincamento do revestimento (LC1) e após a delaminação (LC2). Os substratos polidos com a
pedra enxofrada apresentaram os valores de LC2 mais baixos quando comparados aos demais
sistemas. A análise de EDS, realizada em regiões onde a delaminação ocorreu, revelou a
presença de enxofre. O uso da técnica de XPS permitiu corroborar a presença de enxofre e
estimar que o conteúdo deste elemento na superfície é de aproximadamente de 16% at.
Portanto, a utilização de pedras de enxofradas antes da aplicação de revestimentos PVD não é
recomendada e um mecanismo de delaminação é proposto.