Comportamiento a la fatiga y corrosión-fatiga de la aleación de aluminio 7075-T6 recubierta con TiN

Abstract

Se ha evaluado el comportamiento a la fatiga y corrosión-fatiga de la aleación de aluminio 7075-T6 con un recubrimiento de TiN, obtenido mediante deposición física en estado de vapor (PVD). Específicamente se empleó un depósito de TiN0.90, obtenido industrialmente mediante un sistema de bombardeo iónico por magnetrón desbalanceado de campo cerrado (CFUMS). El espesor del recubrimiento fue de 2.6 μm y sobre éste se han medido esfuerzos residuales compresivos de 1.1 GPa. La dureza absoluta de este recubrimiento ha sido estimada mediante dos modelos teóricos que separaran la contribución del mismo, resultando aproximadamente entre 30 y 31 GPa. Una caracterización morfológica del recubrimiento permitió evidenciar delaminación del mismo, así como también porosidades y aglomerados de partículas sobrepuestos en su superficie. La evaluación del substrato antes y después de la deposición mediante microscopía electrónica de transmisión, muestra indicios de un ligero cambio en su microestructura. Los resultados obtenidos de ensayos de tracción del substrato y del material recubierto indican una disminución aproximada del 6.5% en el esfuerzo de fluencia (σy) luego de la deposición. Así mismo, se obtuvieron reducciones en la vida a la fatiga entre 55 y 58% y en la vida a corrosión-fatiga entre 45 y 55%, luego de depositar el recubrimiento. Tales reducciones han sido atribuidas a una alteración de las propiedades del substrato, como consecuencia de una elevada temperatura durante el proceso de deposición, y a la presencia de discontinuidades en el recubrimiento, que, por actuar como concentradores de esfuerzos y exponer el referido substrato, propician la nucleación de grietas.