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- El nitruro de titanio aluminio ( TiAlN ) o nitruro de aluminio titanio ( AlTiN ;. para los contenidos de aluminio superiores al 50%) representa un grupo de recubrimientos duros metaestables que consiste de los elementos metálicos aluminio y titanio, y nitrógeno. Existen cuatro composiciones importantes, según el contenido de metal del 100%, se depositan en escala industrial por métodos de :
* Ti50Al50N (industrialmente introducido por la empresa CemeCoat (ahora Cemecon) Aquisgrán, BRD, grupo T. Leydecker ca. 1989)
* Al55Ti45N (industrial presentado por la empresa Metaplas Ionon (ahora Sulzer Metaplas), Bergisch Gladbach, BRD, grupo J. Vetter ca. 1999)
* Al60Ti40N (industrialmente introducido por la empresa Kobe Steel, Kobe, Japón, CA. 1992)
* Al66Ti34N (industrial presentado por la empresa Metaplas (ahora Sulzer Metaplas) grupo J. Vetter ca. 1996). Las razones fundamentales por las que los recubrimientos TiAlN superan recubrimientos de nitruro de titanio TiN puro son:
* Aumento de la resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas debido a la formación de una capa protectora de óxido de aluminio en la superficie.
* El aumento de la dureza en las películas recién depositados debido a los cambios micro-estructura y endurecimiento por solución sólida
* Edad endurecimiento de los recubrimientos a temperaturas típicas de la operación de corte herramientas debido a la descomposición espinodal de TiAlN en TiN y AlN cúbico La edad endurecimiento fenómenos se ha demostrado que se originan en una falta de coincidencia en la estructura electrónica de la mecánica cuántica de TiN y AlN. Los recubrimientos se depositan en su mayoría por deposición mediante arco catódico o pulverización catódica con magnetrón. A pesar de que la mayoría de los recubrimientos de TiAlN y AlTiN se sintetizan industrialmente usando objetivos de aleación con porcentajes específicos de aluminio y titanio es posible producir recubrimientos de TiAlN con puras de Al y Ti objetivos utilizando una técnica de deposición por arco catódico. TiAlN y AlTiN recubrimientos de Al puro y puro Ti objetivos por el depósito por arco catódico se han producido industrialmente por NanoShield PVD Tailandia desde 1999. Mediante el uso de tecnología de objetivo específico es posible ofrecer más flexibilidad en cuanto a la estructura y composición del recubrimiento. Algunas características de Al66Ti34N son:
* Dureza Vickers 2600 a 3300 HV.
* Estabilidad de fase alrededor de 850 °C, inicio de la descomposición en AlN + TiN.
* La intensa oxidación comienza alrededor de 800 °C (aprox. 300 °C más alta que para el TiN).
* Menor conductividad eléctrica y térmica que el TiN .
* Espesor típico del recubrimiento alrededor de (1 a 7) micras. Un tipo de recubrimiento comercial utilizado para mejorar la resistencia al desgaste de carburo de tungsteno herramientas es la AlTiN-Saturn de Sulzer Metaplas. Los revestimientos son a veces dopados con al menos uno de los elementos carbono, silicio, boro, oxígeno o itrio con el fin de mejorar las propiedades seleccionadas para aplicaciones específicas. Estos revestimientos también se utilizan para crear sistemas de múltiples capas. Por ejemplo, pueden ser utilizados en combinación con TiSiXN como los utilizados en la familia de recubrimiento Mpower de Sulzer Metaplas. Los tipos de revestimiento mencionados anteriormente se aplican para proteger herramientas, incluyendo herramientas especiales para aplicaciones médicas. También se utilizan como acabados decorativos. Un derivado de la tecnología de recubrimiento TiAlN es el nanocompuesto TiAlSiN (aluminio titanio nitruro de silicio) que fue desarrollado por SHM en la República Checa y ahora comercializado por Platit de Suiza. El recubrimiento TiAlSiN nanocompuesto presenta superduro dureza y excelente capacidad de trabajo de alta temperatura. (es)
- Titanium aluminium nitride (TiAlN) or aluminium titanium nitride (AlTiN; for aluminium contents higher than 50%) is a group of metastable hard coatings consisting of nitrogen and the metallic elements aluminium and titanium. Four important compositions (metal content 100 wt.%) are deposited in industrial scale by physical vapor deposition methods:
* Ti50Al50N (industrially introduced by the company CemeCoat (now CemeCon) Aachen, BRD, group T. Leydecker ca. 1989)
* Al55Ti45N (industrially introduced by the company Metaplas Ionon (now Oerlikon), Bergisch Gladbach, BRD, group J. Vetter ca. 1999)
* Al60Ti40N (industrially introduced by the company Kobe Steel, Kobe, Japan, ca. 1992)
* Al66Ti34N (industrially introduced by the company Metaplas (now Oerlikon) group J. Vetter ca. 1996). The fundamental reasons why TiAlN coatings outperform pure Titanium nitride (TiN) coatings are considered to be:
* Increased oxidation resistance at elevated temperatures due to the formation of a protective aluminium-oxide layer at the surface
* Increased hardness in the freshly deposited films due to micro-structure changes and solid solution hardening
* Age hardening of the coatings at temperatures typical for cutting tools operation due to spinodal decomposition of TiAlN into TiN and cubic AlN The age hardening phenomena has been shown to originate in a mismatch in the quantum mechanical electronic structure of TiN and AlN. The coatings are mostly deposited by cathodic arc deposition or magnetron sputtering.Even though most TiAlN and AlTiN coatings are industrially synthesized using alloy targets with specific percentages of aluminium and titanium it is possible to produce TiAlN coatings with pure Al and Ti targets using a cathodic arc deposition technique.TiAlN and AlTiN coatings from pure Al and pure Ti targets by Cathodic arc deposition have been produced industrially by NanoShield PVD Thailand since 1999.By using separate target technology it is possible to offer more flexibility regarding the structure and composition of the coating. Selected properties of Al66Ti34N are:
* Vickers hardness 2600 to 3300 HV.
* Phase stability ca. 850 °C, start of decomposition to AlN+TiN.
* Intense oxidation starts at about 800 °C (ca. 300 °C higher than for TiN).
* Lower electrical and thermal conductivity than TiN
* Typical coating thickness ca. (1 to 7) μm One commercial coating type used to improve the wear resistance of tungsten carbide tools is the AlTiN-Saturn from Sulzer Metaplas. The coatings are sometimes doped with at least one of the elements carbon, silicon, boron, oxygen and yttrium in order to improve selected properties for specific applications. These coatings are also used to create multilayer systems. For example, they can be used in combination with TiSiXN like those used in the Mpower coating family of Sulzer Metaplas. The coating types mentioned above are applied to protect tools including special tools for medical applications. They are also used as decorative finishes. One derivative of TiAlN coating technology is the nanocomposite TiAlSiN (titanium aluminium silicon nitride) which was developed by SHM in the Czech Republic and now marketed by Platit of Switzerland.The nanocomposite TiAlSiN coating exhibits superhard hardness and outstanding high temperature workability. (en)
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- El nitruro de titanio aluminio ( TiAlN ) o nitruro de aluminio titanio ( AlTiN ;. para los contenidos de aluminio superiores al 50%) representa un grupo de recubrimientos duros metaestables que consiste de los elementos metálicos aluminio y titanio, y nitrógeno. Existen cuatro composiciones importantes, según el contenido de metal del 100%, se depositan en escala industrial por métodos de : Las razones fundamentales por las que los recubrimientos TiAlN superan recubrimientos de nitruro de titanio TiN puro son: Algunas características de Al66Ti34N son: (es)
- Titanium aluminium nitride (TiAlN) or aluminium titanium nitride (AlTiN; for aluminium contents higher than 50%) is a group of metastable hard coatings consisting of nitrogen and the metallic elements aluminium and titanium. Four important compositions (metal content 100 wt.%) are deposited in industrial scale by physical vapor deposition methods: The fundamental reasons why TiAlN coatings outperform pure Titanium nitride (TiN) coatings are considered to be: The age hardening phenomena has been shown to originate in a mismatch in the quantum mechanical electronic structure of TiN and AlN. (en)
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- Nitruro de titanio aluminio (es)
- Titanium aluminium nitride (en)
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