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Revista Semestral de Divulgación Científica, UTEPSA INVESTIGA, 2017
Corrosión y erosión a diferentes ángulos de
impacto en películas delgadas de TiCN/TiNbCN Recibido: 15-08-2016 / Revisado: 14-11-2016 / Aceptado: 27-09-2017
Carlos Ramírez Martín, M.Sc. Docente Universidad de Boyacá, Colombia.
Gabriel Ricardo Cifuentes, M.Sc. Director de Investigaciones Facultad de Ciencias e Ingeniería Universidad de Boyacá,
Colombia.
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Resumen
En este artículo se presentan los resultados experimentales de la variación del ángulo de
impacto en fenómenos de corrosión y erosión sobre recubrimientos duros de TiCN/TiNbCN,
con variación de bicapas n=1, n=50, n=100, n=150 y n=200 depositadas sobre acero AISI
4140, utilizando el proceso de magnetrón sputtering multiblanco en r.f (13,56 MHz). Los
ensayos de corrosión y erosión fueron realizados mediante técnicas electroquímicas de
polarización potencio-dinámica; los resultados muestran que los sistemas multicapa poseen
una corriente de corrosión más baja que el acero AISI 4140; mientras que su potencial de
corrosión es más noble que el sustrato, mostrando una mejora en la resistencia a la corrosión
respecto al sustrato. La caracterización microestructural se realizó mediante difracción de
rayos X, la cual sirvió para corroborar la orientación cristalográfica preferencial de los
sistemas multicapa en la dirección preferencial (111) a medida que se incrementa el número
de bicapas.
Palabras clave: Corrosión erosión; recubrimientos multicapa; AISI 4140
Erosion corrosion at different impact angles on TiCN/TiNbCN thin films
Abstract
In this article, are presented the experimental results of the impact angle variation in corrosion
and erosion phenomena on hard coatings of TiCN/TiNbCN with bilayers variation n = 1, n
= 50, n = 100, n = 150 and n = 200 deposited on AISI 4140 steel using the magnetron
sputtering multitarget process in rf (13,56 MHz). The corrosion and erosion tests were
performed using electrochemical potentiodynamic polarization techniques; the results show
that multilayer systems have a lower corrosion current than AISI 4140 steel, while the
corrosion potential is nobler than the substrate, showing an improvement in corrosion
resistance to the substrate. Microstructural characterization was performed by X-ray
diffraction, which served to corroborate the preferential crystallographic orientation of
multilayer systems in the preferential direction (111) as the number of bilayers is increased.
Keywords: Erosion corrosion; multilayered coatings; AISI 4140
1. Introducción
En una diversidad de procesos industriales, las piezas están expuestas a la acción de fluidos
de diferente naturaleza que pueden originar procesos de corrosión por erosión, disminuyendo
de manera acelerada su vida útil. La corrosión por erosión es una aceleración en la velocidad
de corrosión de un metal, debido al movimiento relativo de un fluido corrosivo y la superficie
de un metal (Meng, 2007, 355-362; Niu, 2008, 367-374; Smolik, 1999, 147-151). Si, además,
el fluido presenta contenido de partículas sólidas en suspensión, se tiende a incrementar el
efecto erosivo que causa el deterioro del metal. Actualmente, los recubrimientos duros
basados en metales de transición –depositados mediante técnicas como la deposición física
de vapor y sobre diversos sustratos de acero– se están convirtiendo en la solución de muchos
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problemas de ingeniería y, entre ellos, la corrosión (Endrino, 2006, 6840-6845; Souto, 2000,
2201-2211).
En el campo de los recubrimientos duros, se ha realizado una gran variedad de
investigaciones con respecto a fenómenos de corrosión, en la referencia (López, 2005, 684-
692) se depositaron recubrimientos de TiN sobre substratos de acero inoxidable AISI 304 y
AISI 420, con un espesor de 0,6 μm usando PAPVD, y se evaluaron en condiciones de
corrosión-erosión en una solución compuesta por una mezcla de 0,5 M de H2SO4 + 3,5% wt.
de NaCl y partículas de cuarzo, encontrando que el aumento en la velocidad y ángulo de
impacto del fluido, reducen la resistencia a la corrosión.
La resistencia a la corrosión-erosión de multicapas de CrN/NbN depositadas por PVD sobre
un acero para herramientas M2, en un electrolito basado en una mezcla de 0,1 M NaHCO3 y
0,1 M Na2CO3 y partículas de alúmina como medio erosivo, con una concentración del 20%,
fue evaluada a diferentes ángulos de impacto y velocidad constante de 3 m/s. En esta
investigación se muestra que los resultados dependen del ángulo de impacto y del potencial
electroquímico aplicado; además del efecto del ángulo de impacto sobre la erosión,
encontrando que a mayor ángulo, el efecto erosivo es mayor (Purandare, 2005, 256-262)
Nanocapas de CrTiAlN, depositadas sobre substratos de Ti-6Al-4V, fueron objeto de
investigación mediante ensayos de desgaste, erosión y corrosión. Se encontró que este
recubrimiento presentó la máxima tasa de erosión a un ángulo de incidencia de 45°; además,
presentó un potencial de corrosión más noble que el presentado por el substrato sin recubrir
en una solución de 3,5 % de NaCl, indicando que la deposición de este recubrimiento mejora
notablemente la protección frente a la corrosión. Sin embargo, ésta podría verse afectada por
defectos superficiales del recubrimiento (Bhushan, 1991, 49-119).
Sistemas multicapa de [TiCN/TiNbCN]n fueron depositadas por pulverización catódica con
períodos de bicapa que van desde 1,5 µm a 15 nm. El estudio reveló que el período de la
doble capa (λ) y el número de bicapas (n) tiene en el sistema con n=200 y λ =15 nm una
marcada influencia en la naturaleza electroquímica de los recubrimientos. La velocidad de
corrosión disminuyó de 0,57 mm/año, para el acero 4140 sin recubrimiento, a 0,50 mm/año
para el recubrimiento crecido con n=1 y 7,59X10-4 mm/año para el recubrimiento multicapa
crecido con n=200 y λ =15 nm (Caicedo, 2011, 6362-6368).
En este trabajo se estudia el comportamiento de la velocidad de corrosión, corriente de
corrosión, potencial de corrosión y desgaste de sistemas multicapa TiCN/TiNbCN expuestos
a un medio agresivo y a dos ángulos de impacto.
2. Metodología experimental
Los recubrimientos se obtuvieron mediante la técnica del magnetrón sputtering multi-blanco
en r.f (13,56 MHz) en la planta piloto del CDT ASTIN, SENA Regional Valle (Colombia).
Para la deposición de los recubrimientos se utilizaron blancos de carburo de titanio
estequiométrico, TiC, y niobio, Nb, de 4 pulgadas de diámetro (10 cm) y un espesor de 5
mm, con una pureza del 99,9%. Las multicapas de TiCN/TiNbCN se depositaron sobre
sustratos de acero AISI 4140 (diámetro 15,86 mm; espesor 4 mm) y Si (100); (1,7 cm de
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lado; 280 µm de espesor), los cuales fueron limpiados por ultrasonido en una secuencia de
15 minutos en un baño de etanol y acetona.
Los parámetros de deposición para la obtención de recubrimientos de alta calidad fueron
obtenidos con una potencia de 400 W para el TiC, 350 W para el Nb, a una temperatura para
el sustrato de 300 °C y una rotación de 60 RPM para el sustrato. Mediante este procedimiento,
se facilita la formación de la película estequiométrica cuaternaria que es necesaria para la
obtención de una estructura cristalina FCC. El gas de pulverización utilizado fue una mezcla
de 76% de Ar (50 sccm) y 24% de N2 (16 sccm), con 6x103 mbar de presión de trabajo total
y un voltaje bias desbalanceado de -50 V (r.f.).
Con el fin de estudiar el efecto del ángulo de impacto bajo corrosión y erosión, se depositaron
sistemas de TiCN/TiNbCN con periodos de n=1, n=50, n=100, n=150 y n=200 bicapas,
controlando los tiempos de apertura y cierre del obturador. El espesor de los recubrimientos
fue obtenido mediante un perfilómetro DEKTAK 8000, con un diámetro de punta de 12,00
µm ± 0,04 µm a una longitud de barrido entre 1000 µm-1200 µm. Para la muestra de 200
bicapas, el espesor fue de 3,00 µm ± 0,04 µm . Dado que los recubrimientos fueron obtenidos
bajo los mismos parámetros de crecimiento y tiempo total de depósito (3 horas), es posible
afirmar que los sistemas multicapas tienen un espesor alrededor de este valor. Para el sistema
multicapas se usaron los parámetros de capa individual y se varió el número de bicapas n=1,
n=50, n=100, n=150 y n=200; correspondiendo al periodo de la bicapa λ de 1,5 µm, 0,3 µm,
15 nm, 10 nm y 7,5 nm, respectivamente. Para la evaluación de la resistencia a la corrosión
y erosión se utilizó un potenciostato–galvanostato Gamry modelo PCI-4300. Los diagramas
de Tafel se obtuvieron a una velocidad de barrido de 0,16 mV/s, en un rango de voltajes de -
0,3 V a 0,3 V, empleando un área expuesta de 1 cm2. Las normas utilizadas en los criterios
de medición y cálculos corresponden a la norma Standard Reference Test Method for Making
Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements (ASTM G5, 2003) y
Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance
Measurements (ASTM G59-04, 2004). La masa molar del electrodo de trabajo (Ew), para
todas las medidas, fue asumida como 55,847 g/mol; teniendo en cuenta al (Fe) puro como
referencia, ya que este material (Fe) tiene un bajo contenido de carbono.En cuanto a la
evaluación de la resistencia a la erosión, se utilizó un equipo tipo cilindro rotatorio, que
consta de un recipiente de vidrio en el que va contenida la solución; una tapa de acrílico, en
la cual se disponen el electrodo de referencia (Ag/AgCl); el contraelectrodo (grafito) y el
portamuestras, con un área de exposición de la muestra de 1 cm2. El portamuestras se ubicó
a un ángulo de impacto del fluido de 30° y 90°. Además, el equipo consta de un impulsor de
HUMWPE (Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular), ajustado al eje de un motor que genera
el movimiento de la solución y el impacto sobre la muestra (Payan, 2008, 177-180). La
velocidad de giro fue de 2250 rpm, proporcionando una velocidad lineal máxima de la
partícula de 13 m/s.
Las muestras fueron sometidas a desgaste por erosión durante un tiempo total de 1.440
minutos de exposición, a una temperatura de 25ºC. Para evaluar el fenómeno erosivo, se
aplicó protección catódica de 1 V catódico con respecto al potencial de circuito abierto del
acero y el recubrimiento, respectivamente. De acuerdo a la norma Standard Guide for
Determining Synergism Between Wear and Corrosion (ASTM 119-93, 2009), esta
protección catódica garantiza daño superficial sólo por efecto de las partículas erosivas. Se
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realizó la prueba de inmersión en una solución de NaCl 0,5 M preparada con agua destilada
y partículas de sílice (SiO2); con tamaño de partícula entre 210 µm y 300 µm bajo una
proporción del 20%wt con respecto al medio. Las muestras se retiran de la solución en un
cierto intervalo de tiempo (15 minutos); se limpian con un chorro de agua; se secan con aire
caliente y; se pesan en una balanza con una precisión de 0,1 mg, con el propósito de
determinar la pérdida de peso debido a la erosión.
La caracterización estructural de las multicapas se realizó mediante difracción de rayos
(XRD) utilizando un difractómetro D8 Advance (Bruker AXS) y la radiación Kα del Cu
(λ=1,54060 nm). Las mediciones se realizaron con una intensidad de corriente de 40 mA,
una diferencia de potencial de 40 kV y con un barrido de 30,01° a 79,99° (2θ), configurado
con un tiempo por paso de 0,50 s y un tamaño de paso de 0,020° (2 θ) en modo continuo. Las
medidas de DRX se realizaron en configuración geométrica Bragg-Brentano. La indexación
y posiciones de los picos se realizaron con ayuda de la base de datos JCPDF 00-042-1488 y
JCPDF 01-071-03-01, tomados a partir de las cartas ICDD.
3. Resultados y discusión
Corrosión
En la figura 1, se pueden apreciar las curvas de polarización potencio-dinámica para ángulo
de impacto de 30°. Se resalta que las curvas correspondientes a los sistemas multicapas
TiCN/TiNbCN se encuentran arriba de la correspondiente al sustrato acero AISI 4140;
indicando que el potencial de corrosión de las multicapas es más positivo y que, por lo tanto,
existe una menor tendencia a sufrir corrosión. Igualmente, se observa que las curvas de
polarización potencio-dinámica están desplazadas hacia la izquierda; lo que permite deducir
que la densidad de corriente de corrosión es menor en los sistemas multicapas TiCN/
TiNbCN, respecto del acero AISI 4140 sin recubrir.
Figura 1. Curvas de polarización potencio-dinámica en una solución de 0,5 M NaCl a un
ángulo de impacto de 30°.
Fuente: Elaboración propia
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En la figura 2, se observan las curvas de polarización potencio-dinámica para ángulo de
impacto de 90°. En la figura, se puede apreciar que las curvas correspondientes a los sistemas
multicapas TiCN/TiNbCN presentan un comportamiento similar para el caso del ángulo de
impacto de 30°, equivalente al potencial de corrosión de las multicapas
Figura 2. Curvas de polarización potencio-dinámica en una solución de 0,5 M NaCl a un
ángulo de impacto de 90°.
Fuente: Elaboración propia.
Igualmente, se observa que las curvas de polarización potencio-dinámica están desplazadas
hacia la izquierda lo cual permite deducir que la densidad de corriente de corrosión es menor
en los sistemas multicapas TiCN/TiNbCN, respecto al sustrato.
El desplazamiento de las curvas de Tafel hacia potenciales positivos con el aumento del
número de bicapas aplicadas, está acorde con la naturaleza de estas estructuras multicapas,
ya que el aumento del número de multicapas aumenta el número de interfaces entre TiCN y
monocapas TiNbCN. Las interfaces son las zonas que presentan trastornos estructurales que
generan un cambio en la orientación cristalográfica; actúan como puntos de dispersión,
haciendo que la migración del ion cloro desde la superficie hacia el sustrato metálico sea
difícil y se retrase el inicio del proceso de corrosión (Aperador 2014: 183-189). Esto explica
el hecho de que la potencia requerida por los iones de la solución para migrar libremente de
la superficie hacia la interfaz película/sustrato, sea mayor con el aumento de número de
multicapas; este comportamiento se refleja en la reducción de la densidad de corriente de
corrosión y de la velocidad de corrosión en micrómetros por año (Nieto, 2010, 161-168;
Aperador, 2012, 6-11).
Comportamiento de la velocidad de corrosión
A partir de las curvas de polarización Tafel se calculó la velocidad de corrosión; se observa
que estas curvas dependen en gran medida del número de bicapas y del periodo de los
sistemas multicapa. Las curvas de polarización Tafel permiten encontrar los valores de las
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pendientes anódica y catódica en cada caso. En la tabla 1 y tabla 2 se presentan los potenciales
de corrosión, corriente de corrosión y velocidad de corrosión para los sistemas multicapa
TiCN/TiNbCN, bajo ángulos de impacto de 30° y 90°.
Tabla 1
Valores obtenidos de los parámetros de las curvas de polarización electroquímica para el
sustrato y las multicapas de TiCN/TiNbCN a un ángulo de impacto de 30°
Material Ecorr Icorr Vcorr
(mV) (μA/cm2) (μmy)
Sustrato -588 221 251,94
1 bicapa -511 15,2 21,31
50 bicapa -457 12,7 17,21
100 bicapa -423 9,04 12,74
150 bicapa -384 5,17 7,28
200 bicapa -361 4,08 5,66 Fuente: Elaboración propia
Tabla 2
Valores obtenidos de los parámetros de las curvas de polarización electroquímica para el
sustrato y las multicapas de TiCN/TiNbCN a un ángulo de impacto de 90°
Material Ecorr Icorr Vcorr
(mV) (μA/cm2) (μmy)
Sustrato -538 309,1 436,96
1 bicapa -520 94,21 132,78
50 bicapa -441 64,54 90,38
100 bicapa -468 41,13 58,59
150 bicapa -389 18,41 25,39
200 bicapa -339 9,31 12,94 Fuente: Elaboración propia
En las tablas 1 y 2 se observa una disminución de la velocidad de corrosión y de la densidad
de corriente en los recubrimientos multicapas de TiCN/ TiNbCN; esta disminución puede
atribuirse al grado de porosidad presente en las películas delgadas, lo que indica que
disminuye con el aumento del número de multicapas. La porosidad en los recubrimientos
multicapa puede ocurrir debido a fenómenos de nucleación durante el crecimiento de las
capas, generando rutas de menor resistencia para el paso de los iones cloro (Caicedo, 2011,
123-132).
En la figura 3, se representa la velocidad de corrosión de los sistemas multicapa de
TiCN/TiNbCN en función del número de bicapas bajo ángulos de impacto de 30° y 90°.
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Figura 3. Velocidad de corrosión (Vcorr) en función del número de bicapas para ángulos de
impacto de 30° y 90°.
Fuente: Elaboración propia
En la figura anterior, se observa que la velocidad de corrosión disminuye en la medida que
se incrementa el número de bicapas para ambas condiciones de ángulos de impacto; sin
embargo, se evidencia el efecto del ángulo de impacto, siendo más crítico para el caso de
90°.
Comportamiento de la corriente de corrosión
En la figura 4, se grafica la influencia del número de bicapas de los sistemas multicapas
TiCN/TiNbCN sobre la densidad de corriente de corrosión (icorr). En la figura se observa que,
cuando el número de bicapas aumenta, icorr decrece; es decir, las multicapas de períodos
menores presentan valores de corriente de corrosión bajos. Estos valores que son menores,
sugieren en la densidad de corriente de corrosión que la microestructura de las multicapas es
densa, homogénea y con granos finos, producto del intenso bombardeo de iones durante la
deposición del recubrimiento.
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Figura 4. Corriente de corrosión (icorr) en función del número de bicapas (n) para ángulos de
impacto de 30° y 90°.
Fuente: Elaboración propia.
Comportamiento del potencial de corrosión
En la figura 5 se presenta la variación del potencial de corrosión (Ecorr), en función de la
variación del número de bicapas de los sistemas multicapas TiCN/TiNbCN para ángulos de
impacto de 30° y 90°. Se observa que –cuando el número de bicapas se incrementa– el voltaje
de corrosión decrece hacia valores más nobles. Esto reafirma la aseveración hecha en un
párrafo anterior, sobre la protección que ofrecen las multicapas contra la corrosión provocada
por la solución salina. En la gráfica se observa que todos los recubrimientos lograron un Ecorr
más positivo que el del acero, para ambas condiciones de ángulo de impacto.
Figura 5. Potencial de corrosión (Ecorr), en función del número de bicapas (n) para ángulos
de impacto de 30° y 90°.
Fuente: Elaboración propia
Erosión
En la Figura 6 se ilustra la respuesta frente a fenómenos de erosión de los sistemas multicapas
de TiCN/TiNbCN como función de la variación del número de capas (n), la variación en el
periodo de la bicapa (λ) y la variación en el ángulo de impacto. En la figura se representa
10
gráficamente la pérdida de material, asociada con los impactos repetidos de partículas sólidas
después de 24 horas de prueba, a un ángulo de impacto de 30°.
Figura 6. Pérdida de masa en función del número de multicapas de TiCN/TiNbCN para un
ángulo de impacto de 30°.
Fuente: Elaboración propia
En la figura anterior, se observa una mayor pérdida de masa en el sustrato con el transcurso
del tiempo, debido a su baja ductilidad. Para el caso de los recubrimientos multicapa de
TiCN/TiNbCN, se produce una disminución de la pérdida de masa en la medida en que se
incrementa el número de multicapas. Para un ángulo de impacto de 30°, el sistema multicapas
con n=200 reduce la pérdida de masa en un 97,25%.
En la Figura 7 se grafica la pérdida de material asociada con los impactos repetidos de
partículas sólidas después de 24 horas de prueba, a un ángulo de impacto de 90°. Se observa
que –para un ángulo de impacto de 90°– el sistema multicapas reduce la pérdida de masa en
un 96,3% con respecto al sustrato no recubierto para n=200 bicapas, lo cual muestra el efecto
beneficioso de la aplicación de las películas al acero AISI 4140.
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Figura 7. Pérdida de masa en función del número de multicapas de TiCN/TiNbCN para un
ángulo de impacto de 90°.
Fuente: Elaboración propia.
Se puede apreciar que el porcentaje de reducción en la pérdida de masa es inferior para el
caso del ángulo de impacto de 90°, mostrando el efecto crítico del ángulo de impacto. Los
sistemas multicapas generan mejoras en las propiedades mecánicas del sustrato –como la
dureza–, ya que absorben y distribuyen la energía del impacto generado por las partículas
abrasivas de una mejor forma y en concordancia con lo expuesto por (Barshilia, 2009, 29-
36; Jehn, 2000, 212-217; Bautista, 2011, 68).
Figura 8. Pérdida de masa en función del número de multicapas de TiCN/TiNbCN para un
ángulo de impacto de 90°.
Fuente: Elaboración propia.
En la figura 8 se puede apreciar el efecto benéfico de los sistemas multicapa sobre el sustrato
y la reducción de la pérdida de masa, en la medida en que se incrementa el número de capas
12
(n). En la gráfica se evidencia el efecto que produce el ángulo de impacto de las partículas
en la pérdida de masa, siendo más crítico para el caso del ángulo de 90°.
Difracción de rayos X
En la figura 9 se presentan los patrones de difracción de rayos-X para los recubrimientos del
sistema multicapas TiCN/TiNbCN, depositadas sobre substrato AISI 4140 y sometidas a un
proceso de corrosión y erosión. En la figura se puede observar que –en la medida en que se
incrementa el número de bicapas (n) y se reduce el periodo (λ) de éstas– hay una orientación
en la dirección preferencial en los planos de Bragg (111), correspondiente a una estructura
cubica centrada en las caras (FCC) tipo NaCl, congruente con la información reportada por
(Levi, 1998, 344-350; Córdoba, 2007, 650-653; Caicedo, 2010, 2876-2886).
Figura 9. Patrones de difracción de rayos-X para el sustrato AISI 4140 y el sistema
TiCN/TiNbCN con n=150 sometidos a procesos de corrosión y erosión.
Fuente: Elaboración propia.
En la figura se observan los picos más intensos y que corresponden a las orientaciones en los
planos TiNbCN (111) y TiNbCN (200), lo que indica un crecimiento a lo largo de estas
orientaciones. Los otros picos débiles en intensidad corresponden a difracciones de los planos
TiNC (200) y (220) de la estructura FCC, congruente con la información presentada por
(Caicedo, 2010, 2876-2886).
Microscopía óptica
El análisis superficial de las muestras sometidas a procesos de corrosión y erosión se realizó
a través de microscopia óptica. En la figura 10 se pueden observar microscopias ópticas de
los sistemas multicapa TiCN/TiNbCN, sometidas a procesos electroquímicos idénticos. Las
imágenes se tomaron bajo las mismas condiciones de amplificación.
En la figura 10 b) se puede apreciar la degradación del material base, respecto al material sin
tratar presentado en la figura 10 a). El nivel de degradación de la superficie de los sistemas
multicapa TiCN/TiNbCN es más notorio en las multicapas con un periodo de bicapa con
n=50 y λ=30 nm, como se aprecia en la figura 10 c). Los sistemas multicapa que presentan
menor degradación corresponden a las multicapas depositadas con n=200 y λ=7,5 nm,
13
presentados en la figura 10 f), constituyéndose en los más indicados para disminuir los
procesos de corrosión-erosión sobre el sustrato AISI 4140.
Figura 10. Degradación de la superficie de sistemas multicapa TiCN/TiNbCN a) sustrato
sin tratamiento b) sustrato c) n=50 d) n=100 e) n=150 f) n=200.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Fuente: Elaboración propia.
La reducción en el ataque químico se origina en la contribución de las interfaces de las
multicapas, provocando un cambio de dirección de los iones cloruro, incrementando el
potencial electroquímico, que está asociado con la resistencia a la corrosión. La porosidad
también contribuye, posiblemente, ya que el efecto de la disminución de la porosidad es más
significativo en los sistemas multicapas con menores velocidades de corrosión-erosión, que
los sistemas depositados con un número reducido de interfaces o bajo número de bicapas
(Grips, 2006, 204-211).
4. Conclusiones
Los resultados de las curvas de polarización potencio-dinámicas obtenidas en los ensayos de
corrosión dinámica y corrosión-erosión muestran un buen rendimiento de los sistemas
multicapas, debido a que el potencial de corrosión es más positivo cuando se incrementa el
número de bicapas. De igual forma, se observa un desplazamiento de las curvas hacia la
izquierda, lo cual permite deducir que la densidad de corriente de corrosión es menor en los
sistemas multicapas TiCN/TiNbCN, respecto al sustrato.
Se observa que la modificación de las condiciones mecánicas del medio, tales como el
impacto del fluido y de partículas erosivas en ciertos ángulos de ataque, conllevan un ligero
cambio del potencial de corrosión, efecto de la agitación del medio por la disipación de
energía en él; mientras que –al mismo tiempo– se nota un aumento de la densidad de corriente
14
de corrosión por efecto del ataque de las partículas y la subsecuente generación de puntos de
corrosión localizada.
En los patrones de difracción de rayos-X para los recubrimientos del sistema multicapas
TiCN/TiNbCN, depositadas sobre substrato AISI 4140, se puede observar que –en la medida
que se incrementa el número de bicapas (n) y se reduce el periodo (λ) de estas– hay una
orientación en la dirección preferencial en los planos de Bragg (111) correspondiente a una
estructura cubica centrada en las caras (FCC) tipo NaCl.
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