Estudo da aderência de filmes finos de TiCN depositados sobre liga de 316L por magnetron sputtering

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Camargo, João Pedro Prates
Orientador(a): Massi, Marcos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
eng
Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
filmes finos
TiCN
magnetron sputtering
preparação superficial
aderência
AISI 316L
Link de acesso: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/42045
Resumo: Este trabalho investigou a aderência e as propriedades mecânicas de filmes finos de carbonitreto de titânio (TiCN) depositados em aço inoxidável austenítico AISI 316L por Magnetron Sputtering reativo. A influência da preparação superficial na qualidade dos revestimentos foi avaliada comparando-se a limpeza por ultrassom em acetona com a limpeza de plasma. Os filmes foram depositados utilizando fontes de corrente contínua (DC) e rádio frequência (RF), com variações na potência DC e no tempo de deposição, em atmosfera de argônio e nitrogênio. A caracterização dos filmes foi realizada utilizando as técnicas de perfilometria, difração de raios X, Microscopia óptica, Microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia de energia dispersiva de raios X (MEV/EDS), ensaios de nanodureza e scratch-test. Os resultados mostraram que maiores potências e tempos de deposição aumentaram a espessura dos filmes. Os revestimentos depositados sobre substratos limpos por plasma apresentaram melhor aderência, maiores cargas críticas no scratch-test e desempenho mecânico superior. Conclui-se que a limpeza por plasma é mais eficiente para promover a ancoragem mecânica dos filmes de TiCN ao aço inoxidável AISI 316L.
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Os resultados mostraram que maiores potências e tempos de deposição aumentaram a espessura dos filmes. Os revestimentos depositados sobre substratos limpos por plasma apresentaram melhor aderência, maiores cargas críticas no scratch-test e desempenho mecânico superior. Conclui-se que a limpeza por plasma é mais eficiente para promover a ancoragem mecânica dos filmes de TiCN ao aço inoxidável AISI 316L.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de NívelporengUniversidade Presbiteriana Mackenziefilmes finosTiCNmagnetron sputteringpreparação superficialaderênciaAISI 316LEstudo da aderência de filmes finos de TiCN depositados sobre liga de 316L por magnetron sputteringinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Digital do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://lattes.cnpq.br/1992108703603111https://orcid.org/0000-0002-7117-8039https://lattes.cnpq.br/0480726072739212Almeida, Gisele Fabiane Costahttp://lattes.cnpq.br/4501083548628976https://orcid.org/0000-0003-4158-2337Oliveira, Carlos Alberto Monesi dehttp://lattes.cnpq.br/8210553172241999https://orcid.org/0000-0002-2501-907XGonçalves, Rodolfo Luiz Prazereshttps://lattes.cnpq.br/4578044472601055Ribeiro, Suzana Noronha FerreiraSilva, Ana Neilde Rodrigues dahttps://lattes.cnpq.br/6271151633680843https://lattes.cnpq.br/2391615767440759https://orcid.org/0000-0001-9709-8742This work investigated the adhesion and mechanical properties of titanium carbonitride (TiCN) thin films deposited on AISI 316L austenitic stainless steel by reactive Magnetron Sputtering. The substrates were subjected to ultrasonic cleaning in acetone and plasma etching in order to evaluate the influence of surface preparation on coating quality. The films were deposited using direct current (DC) and radio frequency (RF) power sources, with variations in DC power and deposition time, in an argon and nitrogen atmosphere. Film characterization was carried out using profilometry, X-ray diffraction, optical microscopy, scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS), nanoindentation tests, and scratch-tests. The results showed that higher DC power and longer deposition times increased film thickness. Coatings deposited on plasma-cleaned substrates exhibited improved adhesion, higher critical loads in the scratch test, and superior mechanical performance. It is concluded that plasma cleaning is more effective in promoting the anchoring of TiCN films to AISI 316L stainless steel.thin filmstitanium carbonitridemagnetron sputteringplasma cleaningultrasonic cleaningBrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMEngenharia de Materiais e NanotecnologiaENGENHARIASORIGINALJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdfJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdfapplication/pdf8014174https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/63ff5d84-2822-4647-b7ec-d741bb3beb3d/download29e352db26630fa2a4f5e8c77c3e3957MD52trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82207https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/7f8a5a25-2e12-452e-8b62-da82319718b5/downloada092685f5fe02015fe6064807ee8feefMD53falseAnonymousREADTEXTJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdf.txtJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdf.txtExtracted texttext/plain102704https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/9cf8ffb5-9a39-4478-899d-4df68aa82934/download1aad32a69ea165c39b678696c0275a6fMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdf.jpgJOÃO PEDRO PRATES CAMARGO - protegido.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3665https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/acc62007-f965-47bb-aed6-0ef9431f6d90/downloadb4c608d32f631302f93dcbc4a6055dd7MD55falseAnonymousREAD10899/420452026-03-26T06:01:31.372869Zopen.accessoai:dspace.mackenzie.br:10899/42045https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772026-03-26T06:01:31Repositório Digital do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)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