CORROSION RESISTANCE OF FERROUS COATINGS PRODUCED BY THERMAL SPRAY
Edwin L贸pez *, Jairo Olaya1
Departamento de Ingenier铆a Mec谩nica y Mecatr贸ncia, Universidad Nacional de Colombia, Bogot谩, Colombia.
*e-mail: ealopezco@unal.edu.co*, jjolayaf@unal.edu.co
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 CORROSI脫N DE RECUBRIMIENTOS FERROSOS PRODUCIDOS POR PROYECCI脫N T脡RMICA
Mediante proyecci贸n t茅rmica de arco el茅ctrico 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 corrosi贸n en el sistema capa-sustrato, los recubrimientos fueron depositados de tres formas: (1) Monocapas homog茅neas 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 simult谩nea 140MXC + 530AS y otro depositando de manera simult谩nea 140MXC + 560AS. La microestructura de los recubrimientos fue caracterizada mediante difracci贸n de rayos X. Fue evaluada la resistencia a la corrosi贸n mediante espectroscop铆a de impedancia electroqu铆mica y polarizaci贸n potenciodin谩mica. La resistencia a la polarizaci贸n de los recubrimientos bicapas aument贸 mediante el dep贸sito de los productos de corrosi贸n en los defectos del recubrimiento, mientras que en las monocapas disimiles aument贸 la resistencia a la corrosi贸n por la reducci贸n de defectos, con respecto al recubrimiento 140MXC. Los detalles y mecanismos de corrosi贸n de los recubrimientos producidos se describen en esta investigaci贸n.
Palabras clave: Proyecci贸n t茅rmica, Corrosi贸n, Nanocompositos, Multicapas, Seudo-aleaciones.
Recibido: 11-03-2013 ; Revisado: 02-11-2013
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Aceptado: 05-12-2013 ; Publicado: 12-09-2013