Bond strength of plasma sprayed ceramic coatings on the phosphated steels

Fuerza de adherencia de los recubrimientos cerámicos pulverizados por plasma sobre los aceros fosfatados

En el presente trabajo se describen los resultados de las mediciones de adherencia de diferentes sistemas de recubrimiento cerámico intercalado de láminas de acero y fosfato. Las capas intermedias se produjeron mediante fosfatado de zinc; los recubrimientos de alúmina, olivino y circoniasílice-alúmina (por ejemplo, eucor) se depositaron mediante antorcha de plasma estabilizada con agua WSP®. Sin embargo, el éxito de la aplicación de la técnica WSP depende de la elección de los parámetros de deposición correctos que preserven los fosfatos hidratados de la destrucción térmica por las partículas cerámicas fundidas. Para medir la adherencia se utilizó el ensayo normalizado ISO 4624. La resistividad a la corrosión se midió mediante la resistencia a la polarización y el potencial de corrosión libre en una solución de NaCl al 3%.

INTRODUCCIÓN

El fosfatado es hoy en día el tratamiento superficial de mayor nivel previo al pintado en la industria del automóvil. La capa emergente de fosfatos cristalinos es, debido a su adecuado nivel de porosidad, altamente absorbente no sólo de la pintura, sino también de aceites, ceras y lubricantes, que de este modo pueden intercalarse de forma fiable en la superficie [1,2]. La mejora de la adherencia de las pinturas depositadas en entornos con mucha humedad es múltiple en comparación con las superficies no fosfatadas [3]. El fosfatado de metales se realiza principalmente con el objetivo de aumentar la resistencia a la corrosión [2], ya que estabiliza las pinturas orgánicas, aumenta su durabilidad y reduce sustancialmente la probabilidad de que se produzca corrosión bajo la pintura [4]. La capa de fosfato sirve también como aislamiento duradero y fiable cuando se aplica sobre la superficie de las chapas de acero de los transformadores [5]. No obstante, el fosfatado se utiliza con mayor frecuencia para mejorar la adherencia de diversos materiales a sustratos ferrosos cuando el granallado común no es suficiente o se prevé la exposición a entornos de corrosión agresiva. Este tratamiento de la superficie prolonga considerablemente la vida útil de la pieza, sin tener en cuenta los elevados niveles de humedad y, en caso de fallo del revestimiento, la capa de fosfato limita el avance de la corrosión.

Existen varias capas de fosfato que se utilizan en la práctica técnica en función de sus propiedades, pero todas ellas mejoran la adherencia al sustrato cuando se aplican y eligen adecuadamente. Las capas de fosfatos de Zn, Fe, Zn -Ca o Zn - Mn no sólo tienen diferente estructura cristalina, densidad, dureza, escisión, sino también estabilidad térmica y fracción de agua cristalina, lo que juega un papel vital durante la elección del fosfato adecuado para la cerámica pulverizada con plasma [6].