Resistencia a la corrosión de recubrimientos bicapa VxNbyCz/BixTiyOz depositados sobre acero para herramientas

Abstract

El objetivo de este trabajo, es presentar un estudio experimental del comportamiento electroquímico de los recubrimientos bicapa de VXNbYCZ y BiXTiYOZ producidos por medio de un proceso dúplex. En el proceso dúplex, los carburos fueron depositados por el tratamiento TRD y sobre ellos se crecieron películas de BiXTiYOZ usando la técnica de sputtering RF. Los tratamientos TRD se llevaron a cabo en una mezcla fundida, la cual estaba constituida por bórax, ferro-niobio, ferro-vanadio y aluminio; la temperatura y el tiempo del depósito fueron de 1313 K y 3 horas. Los parámetros de depósito de las películas de BiXTiYOZ fueron: Presión de trabajo de 7.4x10-1 Pa, potencia de 150 W, temperatura ambiente y tiempo de depósito de 30 min. La técnica de difracción de rayos X (DRX) y el análisis cuantitativo por Espectroscopia de Energía Dispersiva (EDS) permitieron confirmar la formación de carburos ternarios (VNbC2), estos recubrimientos tienen una orientación mixta y estructura es cúbica centrada en la cara (FCC); en cuanto a las películas de BiXTiYOZ, estas fueron amorfas y se evidencio la formación de óxido de bismuto en ellas. Adicionalmente se observó la morfología de los recubrimientos dúplex mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía Confocal de barrido láser (MCBL). Finalmente, se realizaron estudios del comportamiento electroquímico de los recubrimientos por medio de las pruebas de polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS).

Abstrac. The aim of this work, is to present an experimental study of the corrosion behavior of the bilayer coatings of VXNbYCZ and BiXTiYOZ produced by a duplex process. In the duplex process, carbides coatings were deposited by the TRD treatment, and on them BiXTiYOZ thin films were grown using the RF sputtering technique. The TRD treatments were carried out in a molten mixture, which consisted of borax, ferro-niobium, ferro-vanadium and aluminum; the temperature and time of the deposit was 1313 K and 3 hours. Deposition parameters of BiXTiYOZ thin films were: working pressure of 7.4x10-1 Pa, power of 150 W, room temperature and deposition time of 30 min. X-ray diffraction (XRD) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) allowed confirming the formation of ternary carbides (VNbC2), these coatings have a mixed orientation and structure is face-centered cubic (FCC); BiXTiYOZ thin films were amorphous and bismuth oxide formation was evident within them. Additionally, morphology of duplex coatings was observed using scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Finally, studies of the electrochemical behavior of the coatings were performed through potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).