Aluminium Protective Coatings Produced on Creep-Resisting Steel Directly in a Casting Mould

Recubrimientos protectores de aluminio producidos sobre acero resistente a la fluencia directamente en un molde de fundición

Se ha descrito la estructura de los revestimientos y su capacidad para proteger contra la carburación las piezas moldeadas de acero fundido G-X25NiCrSi 36-17 (DIN 17006). Los recubrimientos protectores de Al-Cu y Al-Si, producidos directamente en un molde de fundición, tienen un espesor considerable (400 - 2000 µm), y una estructura multifásica compleja. Sus principales constituyentes estructurales son: γ(Fe, Ni, Cr), α(Fe, Ni, Cr), βAl(Ni, Fe), carburos M₂₃C₆ y M₇C₃. En Al-Si también hay recubrimientos ferríticos: γ(Ni, Fe), α(Fe, Al, Ni, Cr) y (Cr, Si)₃Ni₂Si. La carburación modifica sustancialmente la estructura de los recubrimientos, lo que se traduce en un aumento de la cantidad de γ(Fe, Ni, Cr) o γ(Ni, Fe) y carburos, y una disminución de la cantidad de α(Fe, Ni, Cr) y βAl(Ni, Fe). Aparte de los cambios mencionados, los recubrimientos investigados reducen la difusión de carbono en un 20 - 65 % Al-Cu, alrededor de un 55 % Al-Si (austenítico), y un 75 % Al-Si (ferrítico), por lo que pueden proporcionar una protección temporal contra la corrosión a alta temperatura.

INTRODUCCIÓN

Para mejorar la vida útil de los elementos fundidos (hechos de aceros fundidos Fe-Ni-Cr resistentes a la fluencia) de hornos y plantas industriales, se elaboró un método de producción de recubrimientos protectores de Al-Cu y Al-Si directamente en un molde de fundición. [1-3]. Estos recubrimientos brindan una protección temporal del material de fundición contra las atmósferas carburantes agresivas presentes durante la pirólisis del petróleo crudo y la carburación de piezas de acero de máquinas y vehículos. Los autores, prestaron especial atención a la carburación, ya que durante este proceso prevalecen condiciones extremadamente difíciles por ser el resultado de cambios rápidos de temperatura durante el endurecimiento, y también porque las piezas fundidas se ponen en servicio sin mecanizado previo [2]. La razón de ponerlos fuera de servicio es, en primer lugar, pasar de la superficie cementada a la profundidad del material, Figura 1.

EXPERIMENTA! Y RESULTADOS

Sobre la base de investigaciones previas [2], se decidió que los recubrimientos de Al-Cu y Al-Si se producirían mediante un método de fundición. El material de investigación se obtuvo aplicando sobre la superficie interior del molde de fundición una mezcla activadora.

Después de verter acero fundido G-X25NiCrSi 36-17 y solidificar, se produjeron los recubrimientos apropiados. Las mezclas activadoras consistieron en:

- Polvos de Al y Cu (granularidad de 71 - 100 4m) para recubrimientos de Al-Cu,

- Al, Fe-Si 75A o polvos de Si (granularidad como arriba) para recubrimientos de Al-Si,

- vaso de agua R145, 12% en relación a la masa de polvos,

- fundente KCI + NaCl + NaF, 5% en relación a la masa de los polvos.