Resumen:
Esta tesis está basada en la obtención y caracterización estructural, morfológica mecánica, y tribológica de multicapas de V/VN en escala nanométrica crecidas por magnetrón sputtering R.F, sobre aceros M2 utilizados para herramientas de corte y para el estudio como tal del recubrimiento sobre Silicio (100). Se depositaron 1, 5, 7,15 y 25 bicapas sobre los sustratos, usando un sistema Balzers BAE 250. El blanco fue de Vanadio de (99.99%) de pureza y la estructura multicapa fue crecida alternando automáticamente una atmosfera pura de Ar y una mezcla reactiva de N2/Ar, para esto se diseñó e implementó una interfaz electrónica hacia un computador, y mediante software se automatizó de manera remota el controlador de flujo de gas mks 247, controlando en periodos de tiempo diferentes, la entrada de gases a la cámara, permitiendo crecer las películas delgadas en multicapas.
La caracterización estructural con difracción de rayos X, mostró las fases cúbica δ-VN con alta orientación (200), la fase hexagonal β-VN y una parte amorfa, la caracterización morfológica de las superficies con microscopía de fuerza atómica AFM, obteniendo parámetros de rugosidad, tamaño de grano, con procesamiento de imágenes en programas especializados como SPIP y Anace, observándose, que el tamaño de grano y la rugosidad disminuía con el aumento en el número de bicapas sobre los sustratos.
Las propiedades mecánicas y tribológicas tales como dureza, desgaste y coeficiente de fricción fueron analizadas por medio de las técnicas de nanoindentación dinámica usando el método de Oliver y Pharr y ball on disk mostrando alta dureza y bajo coeficiente de fricción para las multicapas de 15 y 25 bicapas, con las técnicas de SEM y EDX se analizó el tipo de desgaste de las huellas ocasionadas por el ensayo tribológico, la composición química del porcentaje atómico y en peso de los elementos en mayor proporción como V, N, Fe, C en el recubrimiento; presentándose en este trabajo una correlación de las propiedades del recubrimiento con el número de bicapas, obteniéndose así unas propiedades ideales para el acero M2 con dureza de 10GPa en su condición como herramienta de corte : con alta dureza de 26.53 GPa sobre el acero y 25.61 GPa sobre el silicio, coeficiente de fricción bajo y buena resistencia al desgaste.
