Development of PVD coatings for the field of Al alloys forming from liquid state

Il lavoro di tesi ha riguardato lo sviluppo, la caratterizzazione e la realizzazione di test atti a simulare la messa in servizio di rivestimenti sottili realizzati con tecnica Physical Vapor Deposition (PVD) per lo stampaggio dell’alluminio. Nello specifico sono stati realizzati tre diversi rivestimenti con tecnica lateral rotate arc cathode (LARC®) PVD: nitruro di zircono (ZrN), nitruro di cromo (CrN) e un mutilstrato di nitruro di cromo alluminio silicio (CrAlSiN) e due rivestimenti con tecnica Reactive Magnetron Sputtering PVD: nitruro di cromo alluminio (CrAlN) e nitruro di titanio (TiAlN). La morfologia dei rivestimenti è stata analizzata attraverso l’utilizzo di microscopia elettronica a scansione (SEM) e miscoscopia a scansione si sonda (SPM), la composizione chimica è stata studiata con spettroscopia spettroscopia EDS (Energy Dispersive X-ray), mentre le proprietà meccaniche dei rivestimenti sono state analizzate con nanoindentazione e prove di adesione. Inoltre è stata realizzata un’analisi statistica sulla presenza di difetti nei rivestimenti. Per finire i rivestimenti sono stati sottoposti a un test di fatica termica che simula le condizioni operative dello stampaggio dell’alluminio, con cicliche immersione in un bagno di alluminio fuso e in un bagno termostato di acqua e liquido distaccante per un totale di 15.000 cicli.