ABSTRACT

Three materials were deposited on AISI-SAE 4340 steel using the wire arc thermal spray technique. The deposited materials are commercially known as 140MXC (Fe, Nb, Cr, W), 530AS, which is a steel similar to AISI-SAE 1015, and 560AS, which is a steel similar to AISI-SAE 420. With the aim of evaluating the best strategy for increasing the corrosion resistance in the coating-substrate system, the coatings were deposited in three different ways: (1) homogeneous monolayers (single layers) of each material, (2) (Double layer) bilayers composed of a monolayer of 140MXC over a monolayer of either 530AS or 560AS, and (3) simultaneous monolayer-type (single layer) coatings achieved by depositing 140MXC + 530AS in the first case and 140MXC + 560AS in the second case. The coatings were characterized by optical microscopy and X-ray diffraction. The corrosion resistance was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The resistance to polarization of the material deposited in bilayers was increased through the congestion of defects with corrosion products, while the simultaneous monolayers achieved increased corrosion resistance by the reduction of defects with respect to 140MXC. The details and mechanisms of corrosion in the fabricated coatings are described in this study.

Keywords: Thermal spray, Corrosion, Nanocomposites, Multilayers, Pseudo-alloying.

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE RECUBRIMIENTOS FERROSOS PRODUCIDOS POR PROYECCIÓN TÉRMICA

Mediante proyección térmica de arco eléctrico fueron depositados tres materiales comercialmente conocidos como: 140MXC (a base de Fe, W, Cr, Nb), 530AS (acero AISI 1015) y 560AS (acero AISI 420), sobre acero AISI 4340. Con el objetivo de evaluar la mejor estrategia para incrementar la resistencia a la corrosión en el sistema capa-sustrato, los recubrimientos fueron depositados de tres formas: (1) Monocapas homogéneas de cada material; (2) bicapas compuestas de una monocapa de 530AS o de 560AS y la segunda de1 140MXC en ambos casos y (3) recubrimientos tipo monocapa el primero depositando de manera simultánea 140MXC + 530AS y otro depositando de manera simultánea 140MXC + 560AS. La microestructura de los recubrimientos fue caracterizada mediante difracción de rayos X. Fue evaluada la resistencia a la corrosión mediante espectroscopía de impedancia electroquímica y polarización potenciodinámica. La resistencia a la polarización de los recubrimientos bicapas aumentó mediante el depósito de los productos de corrosión en los defectos del recubrimiento, mientras que en las monocapas disimiles aumentó la resistencia a la corrosión por la reducción de defectos, con respecto al recubrimiento 140MXC. Los detalles y mecanismos de corrosión de los recubrimientos producidos se describen en esta investigación.

Palabras clave: Proyección térmica, Corrosión, Nanocompositos, Multicapas, Seudo-aleaciones.

Recibido: 11-03-2013 ; Revisado: 02-11-2013

Aceptado: 05-12-2013 ; Publicado: 12-09-2013