Influencia de la velocidad en la erosión-corrosión de un recubrimiento multicapas de Cr/CrN depositadas sobre acero 440C por el sistema de AC-PVD

Abstract

Resumen: En este trabajo se evaluó la resistencia a la erosión, corrosión y erosión-corrosión de un acero inoxidable martensítico del tipo 440C desnudo y con un recubrimiento multicapas de Cr/CrN depositadas sobre por el proceso de deposición física de vapor con arco catódico. El recubrimiento de multicapas de Cr/CrN fue escogido de acuerdo a magnitud de adherencia y la dureza, luego de variar algunos parámetros del proceso de deposición. Los ensayos de erosión, corrosión y de erosión-corrosión fueron realizados en una celda de impacto que suministra un jet a 4 y 8 m/s a un ángulo de impacto de 90°, la cual estuvo acoplada a un potenciostato El efecto erosivo se obtuvo mediante la acción de un chorro agua con partículas de SiO2, el efecto corrosivo mediante la acción del chorro de una solución de 3,5% NaCl y el efecto sinérgico mediante la acción del chorro con la solución salina adicionado con partículas de SiO2. La cuantificación de la pérdida de masa fue evaluada con medidas gravimétricas y electroquímicas siguiendo el procedimiento descrito en la norma ASTM G-119. Para determinar la calidad del recubrimiento fueron realizadas medidas de las propiedades mecánicas y su superficie fue examinada por microscopia electrónica de barrido. Se verifica que el recubrimiento bajo la acción del efecto sinérgico presenta una resistencia al desgaste superior a la superficie desnuda del AISI 440C. El recubrimiento generado por arco catódico sin tratamiento dúplex se presenta como una alternativa económica y efectiva para incrementar la resistencia a la EC.

Abstract: This investigation evaluated the resistance to erosion, corrosion and erosion-corrosion of a martensitic stainless steel type AISI 440C having a bare surface and a Cr/CrN multilayer coating produced by cathodic arc. The coating was chosen by hardness and adherence magnitude, by variation of deposition parameters. Tests for corrosion, erosion and erosion-corrosion were assessed using an impinging jet cell at a velocity of 4 and 8 m/s at a 90° impingement angle. This cell was coupled to a potenciostat. The erosive effect was performed by water jet with SiO2 particles, the corrosive effect by the jet of 3.5% NaCI solution and the synergic effect by action of chloride solution with SiO2 particles. The quantification of mass loss rate was assessed using gravimetric and electrochemical measurements following the method described in ASTM G-119. To determine the quality of the coating were conducted measurements of the mechanical properties and its surface was examined by scanning electron microscopy. The coating under the action of synergistic effect presents a superior wear resistance to the bare surface of AISI 440C. The coating generated by cathodic arc deposition without duplex treatment is presented as a cost-effective alternative to increase resistance to EC.