Estudio de la resistencia a la corrosión y al choque térmico de recubrimientos a base de circona elaborados por proyección térmica por plasma atmosférico

Abstract

RESUMEN: Recubrimientos de circona-alúmina (ZrO2-Al2O3) fueron elaborados por la técnica de proyección térmica por plasma atmosférico. El recubrimiento estaba compuesto por una capa cerámica de ZrO2-36% en peso de Al2O3 y una capa de anclaje de NiCoCrAlY depositada previamente sobre un sustrato de acero AISI 1020. La evolución de la resistencia a la corrosión en el tiempo de exposición en una solución de 3.5%NaCl (5 horas, 1, 7, 14 y 21días) fue estudiada por la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica. Por su parte, la resistencia al choque térmico fue estudiada introduciendo el recubrimiento en un horno a 1020ºC durante 5 minutos para luego someterlo a un enfriamiento brusco en agua a temperatura ambiente. Después de cada ciclo los recubrimientos fueron secados y su superficie fue analizada con el fin de determinar si se produjo agrietamiento o delaminación a causa del choque térmico. Los resultados de las pruebas de impedancia indicaron que las grietas en los recubrimientos fueron uno de los principales factores de la disminución en su resistencia a la corrosión. El recubrimiento tuvo una resistencia al choque térmico de 80 ciclos con aproximadamente 30% de su de laminación, principalmente con un deterioro en sus bordes y en el centro de la superficie del recubrimiento.ABSTRACT: ZrO2-36% wt. Al2O3 coatings were elaborated by atmospheric plasma spray. The system was composed of a ceramic layer of zirconia-alumina, a bond coat of NiCoCrAlY and a substrate of low carbon steel (AISI/SAE1020). Electrochemical impedance spectroscopy was used to study the evolution of corrosion resistance in 3.5% wt. NaCl aqueous solution during 5h, 1d, 7d, 14d, and 21days. The thermal shock resistance was studied introducing the samples into a furnace at 1020°C for 5 min, and then a quenching in water at room temperature was realized. Microcracks in the coating were one of the main responsible in the decreasing of polarization resistance in the coatings. The thermal shock resistance of coatings was 80 cycles producing spalling of approximately 30% of its surface, especially with deterioration at the edges and the center of the coating surface.