MXPA99011011A - Articulo recubierto - Google Patents

Abstract

Se describe un artículo que tiene un recubrimiento que comprende al menos una capa de níquel, una capa de cromo, una capa emparedada comprendida de capas de compuesto de titanio o compuesto de aleación de titanio, alternadas con capas de titanio o aleación de titanio, y un compuesto de zirconio o una capa de compuesto de aleación de zirconio.

Description

ARTICULO RECUBIERTO Campo de la Invención Esta invención se refiere los recubrimientos decorativos y protectores.

Antecedentes de la Invención Es actualmente la práctica con diversos artículos de latón tales como lámparas, trébedes, espitas, perillas , para puerta, manijas para puertas, escudos de cerradura para puerta y similares el bruñir y pulir primeramente la superficie del artículo hasta un alto lustre y a aplicar luego un recubrimiento orgánico protector, tal como uno comprendido de acrílicos, uretanos, epóxidos y similares, sobre esta superficie pulida. Este sistema tiene el inconveniente de que la operación requerida de bruñido y pulido, particularmente si el artículo es de una forma compleja, es muy laborioso. También, los recubrimientos orgánicos conocidos no son tan durables como se desea ni resistentes al desgaste.

REF.: 32092 Estas deficiencias son remediadas por un recubrimiento que contiene un recubrimiento base de níquel y un compuesto metálico refractario no precioso, tal como nitruro de zirconio, nitruro de titanio y recubrimiento superior de nitruro de aleación de zirconio-titanio . No obstante, se ha descubierto que cuando el titanio está presente en el recubrimiento, como nitruro de titanio o como nitruro de aleación de zirconio-titanio, en ambientes corrosivos el recubrimiento puede experimentar corrosión galvánica. Esta corrosión galvánica hace al recubrimiento virtualmente inútil. Se ha descubierto sorprendentemente que la presencia de una capa comprendida del compuesto de zirconio, tal como nitruro de zirconio, o un compuesto de aleación de zirconio sobre las capas que contienen el compuesto de titanio o el compuesto de aleación de titanio, reduce significativamente o elimina la corrosión galvánica.

Breve Descripción de la Invención La presente invención está dirigida a un recubrimiento protector decorativo para un substrato, particularmente un substrato metálico. Más particularmente, ésta está dirigida a un substrato, particularmente un substrato metálico tal como latón, que tiene sobre al menos una porción de su superficie un recubrimiento comprendido de capas metálicas superpuestas, múltiples, de ciertos tipos específicos de metales o compuestos metálicos, en donde al menos una de las capas contiene titanio o una aleación de titanio. El recubrimiento es decorativo y también proporciona resistencia contra la corrosión, el desgaste y contra los productos químicos. En una modalidad el recubrimiento proporciona la apariencia de latón pulido con un matiz dorado, por ejemplo tiene un tono de color dorado-latonado. De este modo, una superficie del artículo que tiene el recubrimiento sobre ésta simula latón pulido con un matiz dorado. Una primera capa depositada directamente sobre la superficie del substrato está comprendida de níquel. La primera capa puede ser monolítica, por ejemplo, una capa de níquel simple, o ésta puede consistir de dos diferentes capas de níquel, tal como una capa de níquel semibrillante depositada directamente sobre la superficie del substrato y una capa de níquel brillante superpuesta sobre la capa de níquel semibrillante. Sobre la capa de níquel está una capa comprendida de cromo. Sobre la capa de cromo está una capa emparedada comprendida de capas de titanio o de aleación de titanio alternadas con un compuesto de titanio o un compuesto de aleación de titanio. La capa de emparedado está de tal modo acomodada que una capa de titanio o de aleación de titanio está sobre la capa de cromo, por ejemplo, es la capa inferior, y la capa del compuesto de titanio o del compuesto de aleación de titanio es la capa superior o expuesta. Sobre la capa superior de compuesto de titanio o de compuesto de aleación de titanio de la capa de emparedado está una capa delgada comprendida de compuesto de zirconio o compuesto de aleación de zirconio. Esta capa funciona para reducir o eliminar la corrosión galvánica.

Breve Descripción del Dibujo La Figura 1 es una vista transversal, no a escala, del recubrimiento de capas múltiples sobre un substrato.

Descripción de la Modalidad Preferida El substrato 12 puede ser cualquiera de plástico, metal o aleación metálica. Ilustrativos de los substratos de metal y de aleación metálica están el cobre, acero, latón, tungsteno, aleaciones de níquel y similares. En una modalidad el substrato es latón. Una capa de níquel 13 depositada sobre la superficie del substrato 12 mediante procesos convencionales y de electrofchapado bien conocidos. Estos procesos incluyen el uso de un baño de electrochapado convencional tal como, por ejemplo, un baño de Watts como la solución de chapado. Típicamente, tales baños contienen sulfato de níquel, cloruro de níquel, y ácido bórico disuelto en agua. Todas las soluciones de chapado de cloruro, de sulfamato y fluoroborato pueden también ser utilizadas. Estos baños pueden incluir opcionalmente un número de compuestos bien conocidos y convencionalmente utilizados tales como agentes de nivelación, abrillantadores y similares. Para producir la capa de níquel especularmente brillante se agrega al menos un abrillantador de la clase I y al menos un abrillantador de la clase II a la solución de chapado. Los abrillantadores de la clase I son compuestos orgánicos que contiene azufre. Los abrillantadores de la clase II son compuestos orgánicos que no contiene azufre. Los abrillantadores de la clase II pueden también provocar la nivelación, y cuando se agregan al baño de chapado sin los abrillantadores de la clase I que contienen azufre, dan como resultado depósitos de níquel semibrillante. Estos abrillantadores de la clase I incluyen ácido alquil-naftalen- y bencen-sulfónico . Los ácidos bencen- y naftalen-di- y trisulfónicos , las bencen- y naftalen-sulfonamidas, y las sulfonamidas tales como sacarina, vinil- y alil-sulfonamidas y ácidos sulfónicos. Los abrillantadores de la clase II en general son materiales orgánicos insaturados tales co o, por ejemplo, alcoholes acetilénicos y etilénicos, alcoholes acetilénicos etoxilados o propoxilados, cumarinas y aldehidos. Estos abrillantadores de la clase I y la clase II son bien conocidos por aquellos de experiencia en la técnica y son fácilmente disponibles de manera comercial. Éstos se describen entre otras, en la Patente Norteamericana No. 4,421,611 incorporada por referencia en la presente.

La capa de níquel 13 puede estar comprendida de una capa simple de níquel tal como por ejemplo, níquel brillante, o ésta puede estar comprendida de dos capas de níquel diferentes tales como una capa de níquel semibrillante y una capa de níquel brillante. En las figuras la capa 14 está comprendida de níquel semibrillante mientras que la capa 16 está comprendida de níquel brillante. Este depósito de níquel doble proporciona protección mejorada contra la corrosión al substrato subyacente. La chapa 14, libre de azufre, semibrillante, es depositada mediante procesos convencionales de electrochapado directamente sobre la superficie del substrato 12. El substrato 12 que contiene la capa 14 de níquel semibrillante es luego chapada en un baño de chapado de níquel brillante, y la capa de níquel brillante 16 es depositada sobre la capa de níquel semibrillante 14, también mediante procesos convencionales de electrochapado. El espesor de la capa de níquel 13 está en general en el intervalo de aproximadamente 2.54 micrómetros (µm) ((0.0001 pulgada) 100 millonésimas de pulgada), preferentemente de aproximadamente 3.81 µm (0.00015 pulgadas) hasta aproximadamente 88.9 µm (0.0035 pulgadas). En la modalidad donde se utiliza la capa de níquel doble, el espesor de la capa de níquel semibrillante y la capa de níquel brillante es un espesor efectivo para proporcionar protección mejorada contra la corrosión. En general, el espesor de la capa de níquel semibrillante 14 es de al menos aproximadamente 1.25 µm (0.00005 pulgadas), preferentemente al menos aproximadamente 2.54 µm (0.0001 pulgadas), y más preferentemente al menos aproximadamente 3.81 µm (0.00015 pulgadas) . El límite superior del espesor no es general crítico y es gobernado por consideraciones secundarias, tales como el costo y la apariencia. En general, no obstante, no debe ser excedido un espesor de aproximadamente 38.1 µm (0.0015 pulgadas), preferentemente de aproximadamente 25.4 µm (0.001 pulgadas), y más preferentemente de aproximadamente 19.05 µm (0.0075 pulgadas) . La capa de níquel brillante. La capa de níquel brillante 16 tiene en general un espesor de al menos aproximadamente 1.25 µm (0.00005 pulgadas), preferentemente de al menos aproximadamente 3.17 µm (0.000125 pulgadas), y más preferentemente de al menos aproximadamente 6.35 µm (0.00025 pulgadas). El intervalo de espesor superior de la capa de níquel brillante no es crítico y es en general controlado por consideraciones tales como el costo. En general, no obstante, no deben ser expedidos espesores de aproximadamente 63.5 µm (0.0025 pulgadas), preferentemente de aproximadamente 50.8 µm (0.002 pulgadas), y más preferentemente de aproximadamente 38.1 µm (0.0015 pulgadas). La capa de níquel brillante 16 también funciona como una capa de nivelación la cual tiende a cubrir o rellenar imperfecciones en el substrato. Colocada sobre la capa de níquel 13, particularmente la capa de níquel brillante, está una capa 22 comprendida de cromo. La capa de cromo 22 puede ser depositada sobre la capa 13 mediante técnicas de electrochapado con cromo convencionales y bien conocidas. Estas técnicas, junto con diversos baños de chapado de cromo se describen en Brassard, "Decorative Electroplating - A Process in Transition", Metal Finishing, pp . 105-108, Junio 1998; Zaki, "Chromium Plating", PF Directory, pp . 146-160; y en las Patentes Norteamericanas Nos. 4,460,438, 4,234,396 y 4,093,522, todas las cuales se incorporan por referencia en la presente.

Los baños de chapado con cromo son bien conocidos y comercialmente disponibles. Un baño de chapado con cromo típico contiene ácido crómico o sales del mismo, y un ion catalizador tal como sulfato o fluoruro. Los iones catalizadores pueden ser proporcionados por ácido sulfúrico o sus sales y ácido fluosilísico . Los baños pueden ser operados a una temperatura de aproximadamente 44°C (112°F) a 47 (116°F) . Típicamente en el chapado con cromo se utiliza una corriente de aproximadamente 1614 amperios/m2 (150 amperios por metro cuadrado) se utilizan aproximadamente 5 a 9 voltios . La capa de cromo 22 sirve para proporcionar integridad estructural a la capa de emparedado 26 o para reducir o eliminar la deformación plástica del recubrimiento. La capa de níquel 13 es relativamente suave en comparación a la capa de emparedado 26. De este modo, un objeto que choca sobre, o que golpea o que presiona sobre la capa 26 no penetrará esta capa relativamente dura, sino que esta fuerza será transferida a la capa de níquel 13 subyacente, relativamente suave, provocando la deformación plástica de esta capa. La capa de cromo 22, que es relativamente más dura que la capa de níquel, resistirá en general la deformación plástica que sufre la capa de níquel 13. La capa de cromo 22 tiene un espesor al menos efectivo para proporcionar integridad estructural y reducir la deformación plástica del recubrimiento. Este espesor es de al menos aproximadamente de 0.05 µm (0.000002 pulgadas), preferentemente y al menos aproximadamente 0.127 µm (0.000005 pulgadas), y más preferentemente de al menos aproximadamente 0.203 µm (0.000008 pulgadas) . En general, el intervalo superior del espesor no es crítico y es determinado por consideraciones secundarias tales como el costo. No obstante, el espesor de la capa de cromo no debe en general exceder aproximadamente 1.524 µm (0.00006 pulgadas), preferentemente de aproximadamente 1.27 µm (0.00005 pulgadas), y más pref rentemente 1.016 µm (0.00004 pulgadas). Depositadas sobre la capa de cromo 22 está una capa de emparedado 26 comprendida .de capas 30 comprendidas de titanio o aleación de titanio, alternadas con capas 28 comprendidas de compuesto de titanio' o compuesto de aleación de titanio. Tal estructura es ilustrada en la figura en donde el número 26 representa la capa de emparedado, 28 representa una capa comprendida de un compuesto de titanio o un compuesto de aleación de titanio, y el número 30 representa una capa comprendida de titanio o de aleación de titanio. Los metales que son aleados con el titanio para formar la aleación de titanio o el compuesto de aleación de titanio son metales refractarios no preciosos. Estos incluyen zirconio, hafnio, tántalo y tungsteno. Las aleaciones de titanio comprenden en general de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 90 por ciento en peso de titanio y de aproximadamente 90 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso de otro metal refractario no precioso, preferentemente . de aproximadamente 20 a aproximadamente 80 por ciento en peso de titanio y de aproximadamente 80 a aproximadamente 20 por ciento en peso de otro metal refractario. Los compuestos de titanio y los compuestos de aleación de titanio incluyen los óxidos, nitruros, carburos y carbonitruros . En una modalidad las capas 30 están comprendidas de nitruros de aleación de titanio-zirconio y las capas 28 están comprendidas de aleación de titanio-zirconio . En esta modalidad la capa de nitruro de aleación de titanio-zirconio tiene un color latonado con un matiz dorado. La capa de emparedado 26 tiene un espesor efectivo para proporcionar resistencia contra la abrasión, las ralladuras y el desgaste, y para proporcionar el color requerido, por ejemplo, cuando el nitruro de aleación de titanio-zirconio comprende la capa 28 un color latón de matiz dorado. En general, la capa 26 tiene un espesor promedio de aproximadamente 0.05 µm (0.000002 pulgadas) hasta aproximadamente 1.016 µm (0.00004 pulgadas), preferentemente de aproximadamente 0.101 µm (0.000004 pulgadas) hasta aproximadamente 0.889 µm (0.000035 pulgadas), y más preferentemente de aproximadamente 0.152 µm (0.000006 pulgadas) hasta aproximadamente 0.768 µm (0.00003 pulgadas) . Cada una de las capas 28 y 30 tiene en general un espesor de al menos aproximadamente 2.54 x 10~4 µm (0.00000001 pulgadas) preferentemente de al menos aproximadamente 6.35 x l"3 µm (0.00000025 pulgadas), más preferentemente al menos aproximadamente 1.27 x ÍO"2 µm (0.0000005 pulgadas). En general, las capas 28 y 30 no deben ser más gruesas de aproximadamente 0.381 µm (0.000015 pulgadas), preferentemente de aproximadamente 0.254 µm (0.00001 pulgadas), y más preferentemente de aproximadamente 0.127 µm (0.000005 pulgadas) . En la capa de emparedado la capa inferior es la capa 28, por ejemplo, la capa comprendida de titanio o de aleación de titanio. La capa inferior 28 está colocada sobre la capa de cromo 22. La capa superior de la capa de emparedado es la capa 30'. La capa 30' está comprendida de compuesto de titanio y compuesto de aleación de titanio. La capa 30' es la capa de color. Es decir ésta proporciona el color al recubrimiento. En el caso de nitruro de aleación titanio-zirconio, éste es un color latón con un matiz dorado. La capa 30' tiene un espesor que es al menos efectivo para proporcionar el color requerido, por ejemplo, el color latón con un matiz dorado. En general, la capa 30' puede tener un espesor que es aproximadamente el mismo que el espesor del resto de la capa de emparedado. La capa 30' es la más gruesa de las capas 28, 30 que comprende la capa de emparedado. En general, la capa 30' tiene un espesor de al menos aproximadamente 0.0508 µm (2 millonésimas de pulgada) , preferentemente al menos de aproximadamente 0.127 micrómetros (5 millonésimas de pulgada) . En general, no debe ser excedido un espesor de aproximadamente 1.27 µm (50 millonésimas de pulgada) , preferentemente de aproximadamente 0.762 µm (30 millonésimas de pulgada) . Un método para la formación de la capa de emparedado 26 es mediante la utilización de técnicas de deposición de vapor, convencionales y bien conocidas, tales como la deposición de vapor físico o la deposición de vapor químico. Los procesos de deposición de vapor físico incluyen la deposición catódica y la evaporación por arco catódico. En un proceso de la presente invención se utiliza la evaporación por deposición catódica o por arco catódico para depositar una capa 30 de aleación de titanio o de titanio , seguida por la deposición catódica reactiva o la evaporación de arco catódico reactivo, para depositar una capa 28 de compuesto de aleación de titanio tal como nitruro de titanio-zirconio o de compuesto de titanio tal como nitruro de titanio. Para formar la capa de emparedado 26 en donde el compuesto de ' titanio y el compuesto de aleación de titanio son los nitruros, la velocidad de flujo del gas nitrógeno es variada (pulsada) durante la deposición de vapor tal como la deposición catódica reactiva o la evaporación por arco catódico reactivo entre cero (sin gas nitrógeno o se introduce un valor reducido) a la introducción del nitrógeno a un valor deseado para formar capas alternadas múltiples de titanio 30 o de nitruro de aleación de titanio 28 en la capa de emparedado 26. El número de capas alternadas de titanio o de aleación de titanio 30 y de las capas 28 del compuesto de titanio o de aleación de titanio en la capa de emparedado 26, es un número efectivo para reducir o eliminar el agrietamiento. Este número es en general al menos aproximadamente 4, preferentemente de al menos aproximadamente 6, y más preferentemente al menos aproximadamente 8. En general, el número de capas alternadas de material refractario 30 y del compuesto metálico o refractario 28 en la capa de emparedado 26 no debe exceder aproximadamente 50, preferentemente aproximadamente 40, y más preferentemente aproximadamente 30. La capa de emparedado 26 reduce o elimina la fisuración por tensiones internas del recubrimiento y mejora la resistencia química del recubrimiento.

Sobre la capa 30' está la capa 34. La capa 34 está comprendida de un compuesto de zirconio o un compuesto de aleación de zirconio. Los Compuestos de zirconio o los compuestos de aleación de zirconio son los óxidos, nitruros, carburos y carbonitruros . Los metales que son aleados con zirconio para formar los compuestos de aleación de zirconio son los compuestos de metales preciosos refractarios, excluyendo al titanio. La aleación de zirconio comprende de aproximadamente 30 a aproximadamente 90 por ciento en peso de zirconio, siendo el resto metal refractario no precioso diferente del titanio; preferentemente de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 por ciento en peso de zirconio, siendo el resto metal refractario no precioso diferente del titanio; y más preferentemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 90 por ciento en peso de zirconio, siendo el resto metal refractario no precioso diferente del titanio. La capa 34 puede ser, por ejemplo, nitruro de zirconio cuando la capa 30 es nitruro de aleación de zirconio-titanio. La capa 34 es muy delgada. Ésta es lo suficientemente delgada de modo que ésta es no opaca, translúcida o transparente con el fin de permitir que sea observado el color de la capa 30' . No obstante, ésta debe ser lo suficientemente gruesa para reducir significativamente o eliminar la corrosión galvánica. En general la capa 34 tiene un espesor de aproximadamente 1.77 X 10"3 µm (0.07 millonésimas de pulgada) hasta aproximadamente 1.77 X 10~2 µm (0.7 millonésimas de pulgada), preferentemente de aproximadamente 5.08 X 10~3 µm (0.2 millonésimas de pulgada) hasta aproximadamente 7.62 X 10-3 µm (0.3 millonésimas de pulgada) . La capa 34 puede ser depositada mediante técnicas de deposición de vapor bien conocidas y convencionales, incluyendo la deposición de vapor físico y la deposición de vapor químico tales como, por ejemplo, la deposición catódica reactiva y la evaporación reactiva por arco catódico. Las técnicas de deposición catódica y el equipo para éstas se describen, entre otras en J. Vossen y W. Kern "Thin Film Processes II" Academic Press, 1991; R. Box an y colaboradores, "Handbook of Vacuum Are Science "and Technology", Noyes Pub., 1995; y patentes norteamericanas Nos. 4,162,954 y 4,591,418, todas la cuales se incorporan por referencia en la presente. En resumen, en el proceso de deposición catódica un objetivo de metal refractario (tal como titanio o zirconio), el cual es el cátodo, y el substrato son colocados en una cámara a vacío. El aire en la cámara es evacuado para producir condiciones de vacío en la cámara. Se introduce dentro de la cámara un gas inerte, tal como Argón. Las partículas del gas se ionizan y son aceleradas hacia el objetivo para desalojar los átomos de titanio o de zirconio. El material objetivo desalojado es luego típicamente depositado como una película de recubrimiento sobre el substrato. En la evaporación por arco catódico, un arco eléctrico típicamente de varios cientos de amperios es golpeado sobre la superficie del cátodo metálico tal como zirconio o titanio. El arco vaporiza el material catódico, el cual se condensa luego sobre los substratos formando un recubrimiento . La evaporación por arco catódico reactivo y la deposición catódica reactiva son en general similares a la deposición catódica o chisporroteo ordinario y a la evaporación por arco catódico, excepto que se introduce un gas reactivo dentro de la cámara, el cual reacciona con el material objetivo desalojado. De este modo, en el caso donde el nitruro de zirconio es la capa 32, el cátodo está comprendido de zirconio, y el nitrógeno es el gas reactivo introducido dentro de la cámara. Mediante el control de la cantidad del nitrógeno disponible para reaccionar con el zirconio, se puede ajustar el color del nitruro de zirconio para ser similar a aquel del latón de diversos matices. Con el fin de que la invención pueda ser más fácilmente comprendida se proporciona el siguiente ejemplo. El ejemplo es ilustrativo y no limita la invención a éste.

EJEMPLO 1 Espitas de latón son colocadas en un baño limpiador de remojo, convencional, que contiene jabones estándares y bien conocidos, detergentes, desfloculadores y similares, el cual es mantenido a un pH de 8.9 - 9.2 y a una temperatura de 82 °C a 93 °C (180 - 200°F) por aproximadamente 10 minutos. Las espitas de latón son luego colocadas en un baño limpiador alcalino, ultrasónico, convencional. El baño limpiador ultrasónico tiene un pH de 8.9 -9.2, es mantenido a una temperatura de aproximadamente 71 a 82°C (160 - 180°F), y contiene los jabones, detergentes, desfloculadores y similares, convencionales y bien conocidos. Después de la limpieza ultrasónica las espitas son enjuagadas y colocadas en un baño electrolimpiador alcalino, convencional. El baño electrolimpiador es mantenido a una temperatura de aproximadamente 60 a 82°C (140 - 180°F), a un pH de aproximadamente 10.5 a 11.5 y contiene detergentes estándares y convencionales. Las espitas son luego enjuagadas dos veces y colocadas en un baño activador ácido convencional. El baño activador ácido tiene un pH de aproximadamente 2.0 a 3.0, está a temperatura ambiente, y contiene una sal de ácido basada en cloruro de sodio. Las espitas son luego enjugadas dos veces y colocadas en un baño de chapado de níquel brillante por aproximadamente 12 minutos. El baño de níquel brillante es en general un baño convencional el cual es mantenido a una temperatura de 54 a 66°C (130 - 150°F), un pH de aproximadamente 4.0, contiene NiS0 , NiCl2, ácido bórico y abrillantadores. Una capa de níquel brillante de un espesor promedio de aproximadamente 10.16 µm (400 millonésimas de pulgada) es depositada sobre la superficie de la espita. Las espitas chapadas con níquel brillante son enjuagadas tres veces y luego colocadas en un baño de chapado con cromo hexavalente, comercialmente disponible, convencional, utilizando equipo de chapado con cromo, convencional, por aproximadamente siete minutos. El baño de cromo hexavalente es un baño convencional y bien conocido que contiene aproximadamente 242.6 g/l (32 onzas/galón) de ácido crómico. El baño contiene también los aditivos de chapado con cromo convencionales y bien conocidos. El baño es mantenido a una temperatura de aproximadamente 44°C a 47°C (112°-116°F) , y utiliza un catalizador mixto de sulfato/floruro . La proporción del ácido crómico al sulfato es de aproximadamente 200:1. Una capa de cromo de aproximadamente 0.254 µm (10 millonésimas de pulgada) es depositada sobre la superficie de la capa de níquel brillante. Las espitas son perfectamente enjuagadas en agua desionizada y luego secadas. Las espitas chapadas con cromo son colocadas en un recipiente de chapado por evaporación de arco catódico. El recipiente es en general un alojamiento cilindrico que contiene una cámara a vacío que está adaptada para ser evacuada por medio de bombas. Una fuente de gas argón se conecta a la cámara por una válvula ajustable para hacer variar la velocidad de flujo del argón dentro de la cámara. Además, una fuente de gas nitrógeno está conectada a la cámara por una válvula ajustable para hacer variar la velocidad de flujo del nitrógeno hacia la cámara. Se monta un cátodo cilindrico en el centro de la cámara y se conecta a las salidas negativas de un suministro de energía de corriente directa (D.C.) variable. El lado positivo del suministro de energía está conectado a la pared de la cámara.

El material de cátodo comprende aleación de titanio-zirconio. Las espitas chapadas son montadas sobre husillos, 16 de los cuales están montados sobre un anillo alrededor del lado exterior del cátodo. El anillo completo gira alrededor del cátodo, mientras que cada husillo también gira alrededor de su propio eje, dando como resultado un movimiento denominado planetario el cual proporciona exposición uniforme al cátodo para las múltiples espitas montadas alrededor de cada husillo. El anillo gira típicamente a varias rpm, mientras que cada husillo realiza varias revoluciones por revolución del anillo. Los husillos están eléctricamente aislados de la cámara y provistos con contactos giratorios, de modo que puede ser aplicado un voltaje de polarización a los substratos durante el recubrimiento. La cámara de vacío es evacuada a una presión de aproximadamente 5 x 10"3 milibarias y calentada a aproximadamente 150°C. Las espitas electrochapadas son luego sujetas a una limpieza por plasma de arco de alta polarización en el cual es aplicado un voltaje de polarización (negativo) de aproximadamente 500 voltios a las espitas electrochapadas, mientras que un arco de aproximadamente 500 amperios se hace chocar y se sostiene sobre el cátodo. La duración de la limpieza es aproximadamente de cinco minutos. Se introduce gas argón a una velocidad suficiente para mantener una presión de aproximadamente 3 x 10~2 milibarias. Una capa de aleación de titanio-zirconio que tiene un espesor promedio de aproximadamente 0.1 micrómetros (4 millonésimas de pulgada) (0.000004)) se deposita sobre las espitas chapadas con cromo durante un periodo de tres minutos. El proceso de deposición por arco catódico comprende la aplicación de energía de corriente directa al cátodo, para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 500 amperios, introduciendo gas argón al recipiente para mantener la presión en el recipiente aproximadamente a 1 x 10"2 milibarias, y haciendo girar las espitas de una manera planetaria descrita anteriormente . Después de que se deposita la capa de aleación de titanio-zirconio, la capa de emparedado se aplica sobre la capa de aleación de titanio-zirconio. Se introduce un flujo de nitrógeno dentro de la cámara de vacío periódicamente, mientras que la descarga de arco continúa a aproximadamente 500 amperios. La velocidad de flujo del nitrógeno es pulsada, por ejemplo, cambiada periódicamente desde una velocidad de flujo máxima, suficiente para hacer reaccionar completamente los átomos de titanio-zirconio que llegan al substrato para formar nitruro de aleación de titanio-zirconio, y una velocidad de flujo mínima igual a cero o algún valor más bajo no suficiente para reaccionar completamente con toda la aleación de titanio-zirconio. El periodo de pulsado del flujo de nitrógeno es de uno a dos minutos (30 segundos a un minuto y así sucesivamente) . El tiempo total para la deposición pulsada es de aproximadamente 15 minutos, dando como resultado una pila emparedada con 10 capas de espesor de aproximadamente 3.81 x 10~2 µm (1.5 millonésimas de pulgadas). El material depositado en la capa de emparedado se alterna entre el nitruro de aleación de titanio-zirconio que reaccionó completamente, y el metal de aleación de titanio-zirconio (o el nitruro de aleación de titanio-zirconio subestequiométrico con mucho menor contenido de nitrógeno) . Después de que se deposita la capa de emparedado, la velocidad de flujo del nitrógeno es dejada a su valor máximo (suficiente para formar nitruro de aleación de titanio-zirconio completamente reaccionado) por un tiempo de cinco a diez minutos para formar una "capa de color" más gruesa de nitruro de aleación de titanio-zirconio sobre la parte superior de la capa de emparedado. El cátodo de aleación de titanio-zirconio en la cámara de evaporación por arco catódico es reemplazada con un cátodo de zirconio. La cámara es nuevamente evacuada a la presión como se describió previamente. Las partes son limpiadas nuevamente al sujetarlas a plasma de arco de alta polarización como se describe previamente. Después de la limpieza el proceso de deposición por arco catódico se repite con flujo de gas nitrógeno y argón ajustados para proporcionar reacción completa o casi completa del metal zirconio al nitruro de zirconio. Este proceso instantáneo es llevado a cabo por aproximadamente un periodo de uno a tres minutos. Una capa delgada de aproximadamente 5.08 x 10"3 µm (0.2 millonésimas de pulgada) de nitruro de zirconio se deposita sobre la capa de color de nitruro de aleación de titanio-zirconio. El arco es extinguido al final de este último periodo de deposición, la cámara de vacío se ventila y los substratos recubiertos son removidos. Mientras que ciertas modalidades de la invención han sido descritas para fines de ilustración, se debe entender que pueden existir diversas modalidades y modificaciones dentro del alcance general de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un artículo que tiene sobre al menos una porción de su superficie un recubrimiento, caracterizado porque comprende: al menos una capa comprendida de níquel; una capa comprendida de cromo; una capa comprendida de titanio o aleación de titanio; una capa de emparedado comprendida de una pluralidad de capas comprendidas de compuesto de titanio o compuesto de aleación de titanio alternadas con capas comprendidas de titanio o aleación de titanio; una capa comprendida del compuesto de titanio o compuesto de aleación de titanio; y una capa comprendida de compuesto de zirconio o compuesto de aleación de zirconio.

2. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de titanio es nitruro de titanio y el compuesto de aleación de titanio es nitruro de aleación de titanio-zirconio .

3. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la aleación de titanio es aleación de titanio-zirconio.

4. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

5. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el compuesto de aleación de zirconio es nitruro de aleación de zirconio .

6. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una capa comprendida de níquel está comprendida de níquel brillante.

7. Un artículo que tiene sobre al menos una porción de su superficie un recubrimiento, caracterizado porque comprende: una capa comprendida de níquel semi-brillante; una capa comprendida de níquel brillante; una capa comprendida de cromo; una capa comprendida de titanio o aleación de titanio; una capa de emparedado comprendida de una pluralidad de capas comprendidas de compuesto de titanio o compuesto de aleación de titanio alternadas con capas comprendidas de titanio o de aleación de titanio; una capa comprendida de compuesto de titanio o de compuesto de aleación de titanio; y una capa comprendida de compuesto de zirconio o compuesto de aleación de zirconio.

8. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de titanio es nitruro de titanio.

9. El artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el compuesto de aleación de titanio es compuesto de aleación de titanio-zirconio.

10. El artículo de conformidad con la reivindicación 9 , caracterizado porque el compuesto de aleación de titanio-zirconio es nitruro de aleación de titanio-zirconio.

11. El artículo de conformidad con. la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

12. El artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de aleación de zirconio es nitruro de aleación de zirconio.

13. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

14. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de aleación de zirconio es nitruro de aleación de zirconio .