Mejoramiento de la dureza y resistencia a la corrosión en películas de TiO2 depositadas sobre acero AISI 310 mediante sputtering

Abstract

"Películas delgadas de TiO2 se depositaron sobre substratos de acero AISI 310 mediante la técnica de erosión catódica usando blancos de TiO y Ti en un ambiente de argón, alcanzando un vacío de 2×10-6 Torr. Tratamientos térmicos pos-deposito a 500, 750 y 1000°C fueron aplicados durante 3 horas, para lograr las fases: anatasa, anatasa + rutilo y rutilo, respectivamente. La presencia de estas fases cristalinas se identificó mediante difracción de rayos X, sin embargo, a 1000°C además de la fase rutilo, se identificaron fases relacionadas con la oxidación del substrato. La velocidad de corrosión se determinó a partir de curvas potenciodinámicas, donde el acero sin recubrir obtuvo un valor de 0.01 mm/año y tuvo una dureza vickers de 2.7 GPa. Se logró mejorar la resistencia a la corrosión con las películas tratadas a 500°C resultando un valor de 0.004 mm/año y aumentar la dureza hasta 12.50 GPa. Para los tratamientos térmicos a 750°C y 1000°C aumento la velocidad de corrosión de 0.15 a 3.19 mm/año y los valores de dureza disminuyeron de 11.60 a 5.20 GPa, respectivamente. Mediante Microscopía de Fuerza Atómica se obtuvo una distribución de tamaño de grano de 15.4 nm, 76.2 nm, 74.9 nm y 4.3 µm para las películas sin tratamiento térmico, 500, 750 y 1000°C, respectivamente. Así mismo, se corroboro este crecimiento del tamaño de grano por Microscopia Electrónica de Barrido, conforme se elevó la temperatura de los tratamientos térmicos, lo cual explica el comportamiento de la velocidad de corrosión y dureza."