Abstrait

Dépôt par plasma cathodique de film DLC sur substrat en acier D2

De Sousa RRM, Carvalho Costa TH, Da Costa JAP, Dos Santos FEP, Nascimento IO, Souzab IA et Viana BC

Un film de carbone de type diamant (DLC) a été déposé sur des substrats AISI D2 par une technique de dépôt plasma en cage cathodique utilisant un système de traitement de surface/nitruration par plasma, assemblé avec une cage en graphite. Le dépôt a été effectué à une température de 450°C, dans un mélange gazeux d'Ar (25%)+H2 (75%) avec un temps de dépôt de 5 heures sous une pression constante de 2 mbar. L'analyse structurale par SEM et microscopie optique a révélé l'existence d'îlots de matière disposés en amas d'environ 20 μm de diamètre, tandis que la couche obtenue a une épaisseur d'environ 4 micromètres. Les tests de microdureté ont montré des valeurs de dureté d'environ 1300 HV, un chiffre bien supérieur à celui du substrat (250 HV). À l'aide de la diffraction des rayons X, des pics ont été identifiés comme étant du Fe3C (cémentite) et du carbone, dans la phase diamant (DLC). La spectroscopie Raman a été réalisée dans deux régions : dans les îlots et à l'extérieur de ceux-ci. Dans les îles, des pics Raman provenant d'une structure hautement cristalline, identifiée comme DLC, ont été observés et, autour de ces îles, ceux d'une région amorphe identifiée comme carbone amorphe (aC) ont été observés. Il a été conclu que le procédé de dépôt par plasma utilisant une cage cathodique en graphite a généré un revêtement de carbone amorphe avec des îlots cristallins de DLC sur un substrat en acier D2.