Caracterización de la resistencia a la corrosión de aleaciones multicomponentes de CrNbMoTaW de alta entropía depositados con la técnica de sputtering
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Autores
Rojas Flórez, Mónica Liliana
Tipo de contenido
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Español
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Resumen
La corrosión es responsable de causar grandes daños a las instalaciones
industriales, tuberías y otras estructuras, por lo que se ha investigado constantemente para
desarrollar diversas tecnologías para mitigar estos daños. Una de estas áreas de
investigación es el uso de recubrimientos de materiales mediante aleaciones de alta
entropía. Una aleación de alta entropía es aquella que está compuesta por cinco o más
elementos en una composición aproximadamente equiatómica y tiene una entropía
configuracional mayor o igual a 1.5R, donde R es la constante universal de los gases.
En este trabajo, mediante la modalidad de colaboración científica, el Instituto Tecnológico
de Karlsruhe - KIT de Alemania, realizó el proceso de deposición de los recubrimientos
multicomponentes de aleación de alta entropía de CrNbMoTaW en el sustrato acero 316L
con la técnica sputtering. El objetivo principal de este estudio fue investigar la resistencia
a la corrosión, la composición química y otras propiedades del recubrimiento HEA variando
el flujo de Ar y presión de trabajo en la deposición de la película nanoestructurada. Para
los recubrimientos se utilizaron blancos de 99.99% de pureza con una distancia entre estos
y el sustrato de 300mm ± 5.
La microestructura de los recubrimientos se analizó mediante AFM (microscopia de fuerza
atómica), SEM (microscopia electrónica de barrido), XRD (difracción de rayos X), XPS
(espectroscopía de fotoemisión de rayos X), EDS (espectroscopía de energía dispersada)
e interferometría. Se determinó el comportamiento de la resistencia a la corrosión mediante las técnicas de Velocidad de corrosión con la técnica Polarización Potenciodinámica Tafel
y Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS), adicionalmente, para evaluar la
dureza de los recubrimientos HEAs se realizaron analisis de dureza mediante pruebas de
nanoindentación con punta de diamante Berkovich. Durante la investigación, se obtiene
recubrimientos en conformidad a los requisitos de HEA, así mismo se lograron obtener
comportamientos aproximados de resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316L. (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Corrosion is responsible for causing major damage to industrial facilities,
pipelines, and other structures, which is why constant research has been carried out to
develop various technologies to mitigate these damages. One of these research areas is
the use of high-entropy alloys material coatings. A high-entropy alloy is one that is
composed of five or more elements in approximately equiatomic composition and has a
configurational entropy greater than or equal to 1.5R, where R is the universal gas constant.
In this work, the Karlsruhe Institute of Technology - KIT of Germany, carried out the
deposition process of high-entropy alloy CrNbMoTaW multicomponent coatings on the
316L steel substrate using the sputtering technique in a scientific collaboration. The main
objective of this study was to investigate the corrosion resistance, chemical composition,
and other properties of the HEA coating by varying the Ar flow and working pressure in the
deposition of the nanostructured film. For the coatings, 99.99% pure targets were used with
a distance between these and the substrate of 300mm ± 5.
The microstructure of the coatings was analyzed by AFM (atomic force microscopy), SEM
(scanning electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), XPS (X-ray photoelectron
spectroscopy), EDS (energy-dispersive spectroscopy), and interferometry. The behavior of
the corrosion resistance was determined by the Electrochemical Impedance Spectroscopy
(EIS) and Corrosion Rate techniques using Tafel Potentiodynamic Polarization,
additionally, to evaluate the hardness of the HEA coatings, nanoindentation tests were
performed using a Berkovich diamond tip. During the investigation, the coatings were found to conform to the HEA requirements, and approximate behaviors of corrosion resistance of
stainless steel 316L were achieved.
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