Resistencia a la corrosión a alta temperatura de recubrimientos NiCrAlY y NiCrFeNbMoTiAl depositados por APS

Corrosion Resistance at High Temperature of NiCrAlY and NiCrFeNbMoTiAl Coatings Deposited by APS

La corrosión a alta temperatura de las tuberías utilizadas en equipos generadores de vapor (calderas) ha sido reconocida como un grave problema que trae consigo el adelgazamiento de éstas y, por consiguiente, la falla de los equipos. En la última década se han incrementado las investigaciones que involucran recubrimientos protectores que ayudan de alguna manera a prolongar la vida útil de estos equipos. Esta investigación determinó el comportamiento de los recubrimientos NiCrAlY y NiCrFeNbMoTiAl depositados por proyección térmica asistida por plasma (APS) sobre la aleación SA213 - T22 (2¼Cr - 1Mo), en un ambiente corrosivo de 80%V₂O₅ - 20%K₂SO₄ a 800°C. Los valores de la cinética de corrosión fueron determinados mediante resistencia a la polarización lineal (RPL) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE). Los resultados obtenidos muestran una menor cinética de corrosión en el recubrimiento NiCrFeNbMoTiAl que la presentada por el recubrimiento NiCrAlY, corroborado por Microscopia Electrónica de Barrido (MEB).

I. INTRODUCCIÓN

La corrosión a alta temperatura por sales fundidas ha sido considerada uno de los mayores problemas que se presentan en la industria generadora de energía eléctrica, especialmente en los componentes de equipos generadores de vapor (calderas) que operan a elevadas temperaturas (600-1100°C), en donde se presenta el contacto directo de los materiales metálicos con los gases producto de la combustión que contienen impurezas inorgánicas. Dependiendo de las condiciones de diseño de los bancos intercambiadores de calor (sobrecalentadores y recalentadores), en algunas regiones específicas se forman finas películas de sales fundidas sobre las superficies metálicas, dando origen a una condición altamente corrosiva.

El uso de recubrimientos metálicos se ha extendido cada vez más a diversos sectores industriales, donde se requiere resistencia a elevada temperatura, a los ambientes altamente agresivos y al desgaste. Desde los años 70 [1,2], los recubrimientos metálicos, que actúan como barreras térmicas, han incrementado la temperatura de trabajo en el interior de los equipos generadores de vapor (calderas) y, a su vez, han disminuido la temperatura de los materiales metálicos que los conforman, incrementando su vida útil y reduciendo el consumo de combustible para generar la misma energía [3].

Un recubrimiento para uso a altas temperaturas puede ser definido como una capa superficial de un material que puede ser metálico, cerámico o de una combinación de estos, que puede evitar o inhibir la interacción directa entre la aleación base y un ambiente potencialmente dañino. El daño causado por esta interacción puede traducirse en pérdida de substrato por oxidación o corrosión a alta temperatura o por la pérdida de la resistencia mecánica del sustrato debido a la difusión de especies perjudiciales a la aleación base a altas temperaturas [4].