Resumen

En este trabajo se depositaron recubrimientos de carburo de niobio sobre aceros para herramientas AISI M2, H13 y D2 mediante deposición/difusión termorreactiva. Los carburos se obtuvieron utilizando baños de sal compuestos por bórax fundido, aluminio y ferroniobio a una temperatura de 1020 °C durante 4 horas. Los recubrimientos se observaron mediante microscopía electrónica de barrido. Las fases se determinaron mediante difracción de rayos X, y la indentación Vickers se utilizó para determinar la dureza. El comportamiento electroquímico se estudió mediante curvas de polarización potenciodinámica para determinar la velocidad de corrosión y se utilizó la espectroscopia de impedancia electroquímica para determinar la resistencia a la polarización. Los resultados fueron comparados con las propiedades del sustrato sin recubrimiento y en general se observó mayor dureza y mejor resistencia a la corrosión en los recubrimientos producidos.

INTRODUCCIÓN

Los tratamientos superficiales se utilizan para mejorar el rendimiento tribológico de muchas herramientas de corte, generalmente en elementos de máquinas sometidas a condiciones de alto desgaste. Uno de los tratamientos superficiales utilizados es el depósito de capas de carburos o nitruros de metales de transición. Estas capas se obtienen habitualmente mediante técnicas como la deposición física de vapor (PVD) y la deposición química de vapor (CVD) [1-2]. Una de las principales limitaciones de estos procedimientos es el uso de equipos complejos y condiciones de alto vacío, lo que encarece su aplicación. Una alternativa competitiva y económica es la aplicación de recubrimientos duros con buena resistencia al desgaste mediante un proceso de deposición/difusión termorreactiva (TRD) [3] sobre sustratos que contienen un porcentaje de carbono superior al 0,3% en peso [4]. Las capas depositadas por este proceso presentan una buena adherencia al sustrato, bajos coeficientes de fricción y una excelente uniformidad de espesor [5]. Para este tratamiento, se puede utilizar un baño de sal compuesto por bórax fundido, aluminio o ferrosilicio como agente reductor, junto con elementos formadores de carburo (CFE), como vanadio, cromo, titanio y niobio [4]. La capa de carburo se forma cuando el elemento metálico disuelto en el baño de sal tiene una energía de formación de carburo relativamente baja y una energía de formación de óxido mayor que la del óxido de boro (B2O3) [6-7]. De lo contrario, los átomos de boro no se oxidan y quedan libres para difundirse en la matriz de acero, que se combinan con las capas de boruro de hierro para formar hierro (Fe₂B o FeB) [8-9].

• Materias:Carburos Electroquímica Rayos X Sales
• Subjects:Carbides Electrochemistry X-ray Salts
• Palabras claves:Difusión, carburos de niobio, impedancia, aceros para herramientas, corrosión.
• Keywords:Diffusion, niobium carbide, impedance, tool steels, corrosion.