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62 (c) Figura 5.23 Marcas de desgaste bajo impacto normal y rasante para velocidades en el disco de 3500 rpm. Lodo compuesto por agua destilada + 30% en peso de partículas de cuarzo. 5.2.2. Corrosión Corrosión estática La figura 5.24 muestra las curvas de polarización del acero AISI 304 con y sin recubrimiento de TiN en condiciones de corrosión estática. La curva obtenida para el acero desnudo tiene una forma típica para este material, mostrando una zona de corrosión generalizada entre el potencial de corrosión y el pico de densidad de corriente crítica, puesta en evidencia por el gran aumento en los valores de corriente para pequeños cambios en el valor del potencial aplicado, posteriormente la zona de pasivación y finalmente la aparición de la corrosión por picadura para potenciales más elevados. Las otras dos curvas pertenecen a muestras recubiertas con TiN con espesor semejante, de aproximadamente 0.6 μm, una de ellas obtenida utilizando la técnica de arco pulsado y la otra el magnetron sputtering . Figura 5.24. Curvas de polarización en condiciones estáticas, acero AISI 304 con y sin recubrimiento de TiN. Solución 0.5M H 2 S0 4 + 3.5% NaCl.

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(c)

Figura 5.23 Marcas de desgaste bajo impacto normal y rasante para velocidades en el disco de 3500 rpm. Lodo compuesto por agua destilada + 30% en peso de partículas de cuarzo. 5.2.2. Corrosión Corrosión estática La figura 5.24 muestra las curvas de polarización del acero AISI 304 con y sin recubrimiento de TiN en condiciones de corrosión estática. La curva obtenida para el acero desnudo tiene una forma típica para este material, mostrando una zona de corrosión generalizada entre el potencial de corrosión y el pico de densidad de corriente crítica, puesta en evidencia por el gran aumento en los valores de corriente para pequeños cambios en el valor del potencial aplicado, posteriormente la zona de pasivación y finalmente la aparición de la corrosión por picadura para potenciales más elevados. Las otras dos curvas pertenecen a muestras recubiertas con TiN con espesor semejante, de aproximadamente 0.6 µm, una de ellas obtenida utilizando la técnica de arco pulsado y la otra el magnetron sputtering.

Figura 5.24. Curvas de polarización en condiciones estáticas, acero AISI 304 con y sin recubrimiento de TiN. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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Los recubrimientos aplicados por ambas técnicas presentaron un comportamiento semejante, con una mejoría en los niveles de densidad de corriente respecto al acero desnudo, lo que indica que la capa protege de manera notable la superficie del acero. No obstante, las capas no lograron aislar al acero completamente del efecto de la solución, por lo que se presentó igualmente un pico de densidad de corriente crítica y no se modificó el potencial de picadura, que permaneció alrededor de 410 mV. Por tanto, el efecto global de la capa de TiN sobre el sustrato de AISI 304 fue un desplazamiento de un orden de magnitud hacia niveles de densidad de corriente menores. La observación de la superficie corroída del acero AISI 304 (figura 5.25a) permitió identificar los efectos de la corrosión generalizada y por picadura, así como algunas zonas con corrosión intergranular. En las superficies de las muestras recubiertas las evidencias de corrosión generalizada fueron escasas, pero se observaron picaduras, especialmente en las capas aplicadas por arco pulsado. La figura 5.25b corresponde a una capa aplicada por arco pulsado y la figura 5.25c a una capa obtenida por magnetron sputtering.

a)

b) c) Figura 5.25. Aspecto de las superficies después de ensayo de corrosión en condiciones estáticas. a) acero AISI 304, b) acero AISI 304 recubierto con TiN aplicado por arco pulsado, c) acero AISI 304 recubierto con TiN aplicado por magnetron sputtering. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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La figura 5.26 muestra las curvas de polarización del acero AISI 420 Stavax con y sin recubrimiento de TiN en condiciones de corrosión estática. En general se observa que la mejoría del acero recubierto por arco pulsado respecto al acero desnudo es prácticamente nula, mientras que las muestras recubiertas por magnetron sputtering presentan una mejoría notable tanto en los valores de densidad de corriente crítica y de polarización como en el valor del potencial de picadura respecto al acero desnudo y el acero recubierto con baja adherencia.

Figura 5.26. Curvas de polarización en condiciones estáticas, acero AISI 420 Stavax con y sin recubrimiento de TiN. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. La información que entregaron las curvas de polarización fue confirmada por la observación de las superficies. La figura 5.27a muestra el aspecto de la superficie del acero AISI 420 Stavax después del ensayo, en la que pueden notarse zonas de corrosión intergranular y generalizada, además de grandes picaduras iniciadas preferencialmente en los límites de grano de la antigua austenita. La figura 5.27b muestra la superficie recubierta por arco pulsado, en la que se observan zonas de corrosión generalizada acentuada y unos residuos de la capa de TiN. Ya las figuras 5.27 c y d presentan la superficie recubierta por magnetron sputtering, donde se puede observar desprendimiento de la película, picaduras y la evidencia del efecto perjudicial de grietas de temple en el acero, las cuales no son cubiertas adecuadamente por la capa de TiN y se convierten en lugares preferenciales para corrosión.

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a) b)

c) d)

Figura 5.27. Aspecto de las superficies después de ensayo de corrosión en condiciones estáticas. a) acero AISI 420, b) acero AISI 420 recubierto con TiN aplicado por arco pulsado, c) y d) acero AISI 420 recubierto con TiN aplicado por magnetron sputtering. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. En algunos casos las superficies recubiertas ensayadas en corrosión no mostraron pico de densidad de corriente crítica, y la observación de su superficie después del ensayo reveló que el daño de la capa ocurrió solamente por picado. En las muestras recubiertas que presentaron curvas con pico de corriente crítica se observaron en general grandes áreas de acero desnudo después de ensayo, y pudo evidenciarse una relación directa entre el tamaño de estas áreas desnudas y el valor de corriente crítica, hasta el punto que en algunos ensayos en los que la capa fue completamente removida, los valores de corriente fueron prácticamente los mismos que en el acero sin recubrir (figura 5.26). De acuerdo a lo anterior, puede concluirse que en capas con buena adherencia al sustrato metálico sometidas a ensayos de corrosión en este medio el único mecanismo de degradación de la capa es el picado, ya que la condición de pasivación se establece rápidamente después del potencial de corrosión. Esto indica, además, que la porosidad de estas capas es un factor determinante para controlar el flujo de solución hacia el sustrato y establecer así la densidad de corriente pasiva, y sólo en algunos puntos puede iniciarse una picadura cuando el potencial es elevado. Por otro lado, en capas con baja adherencia al sustrato la solución entra en contacto con regiones extensas del acero y acelera procesos de corrosión anódica, que

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causan el desprendimiento del recubrimiento mucho antes de que ocurra el fenómeno de picado. En resumen, la corrosión para estas superficies se inicia con la penetración del medio corrosivo a través de la capa, debido a la baja adherencia y porosidad en las capas aplicadas por arco pulsado y porosidad en las obtenidas por magnetron sputtering. Este mecanismo ha sido identificado por diferentes autores para recubrimientos de nitruro de titanio aplicados por diferentes técnicas y sobre distintos sustratos [Souto-Alanyali, 2000; Li et al, 2003; Ibrahim et al, 2002]. Es posible que al conseguir mejorar la adherencia de las capas obtenidas por arco pulsado, la mejoría en su comportamiento en corrosión sea notable, pues al ser aplicadas en varias descargas, como mínimo dos, la porosidad inherente de estas capas es una porosidad fundamentalmente cerrada, pues con una segunda descarga hay mayores posibilidades de tapar los poros de la primera, mientras que en las capas obtenidas por magnetron sputtering el tipo de crecimiento que se presenta es más columnar [Hakansson et al, 1991] y por tanto hay más posibilidad de tener una porosidad abierta. Efecto de la velocidad de flujo y el ángulo medio de impacto El efecto del flujo sobre las tasas de corrosión es complejo y depende de las características conjuntas de la superficie expuesta y el medio corrosivo. Varios investigadores han estudiado el efecto de la velocidad del flujo sobre las tasas de corrosión, pero el efecto del ángulo ha sido poco explorado. Shibata y Zhu encontraron una dependencia notable del potencial de picadura de aleaciones de titanio con la velocidad del flujo en solución 1M NaBr, cambiando hacia valores más nobles a medida que aumenta la velocidad y con respecto a la condición de estancamiento [Shibata-Zhu, 1995]. Por otro la do, Li y sus colaboradores encontraron poca dependencia del comportamiento del aluminio en corrosión dinámica con el ángulo de impacto en solución 0.5M NaCl, ácido acético y 0.1 M Na2CO3 [Li et al, 1995].

Figura 5.28. Curvas de polarización para el acero AISI 304 bajo diferentes velocidades de flujo. Impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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Las figuras 5.28 y 5.29 muestran la variación en las curvas de polarización con el incremento de la velocidad para impacto frontal (90º) y rasante (30º) del flujo sobre la superficie del acero AISI 304. Ambas figuras muestran un aumento en el valor de densidad de corriente crítica con respecto las condiciones estáticas, lo que indica que se presenta una mayor corrosión generalizada a medida que crece la velocidad de flujo de la solución. Este comportamiento es explicable por el aumento de la convección en el flujo, que aumenta el transporte de iones metálicos desde la superficie y deja más rápidamente nuevos átomos metálicos expuestos a la oxidación del medio corrosivo. En otras palabras, este comportamiento revela el efecto dominante de la difusión en el proceso de polarización por concentración (típico de corrosión en soluciones diluidas) y el papel preponderante de la agitación del medio corrosivo en este proceso.

Figura 5.29. Curvas de polarización para el acero AISI 304 bajo diferentes velocidades de flujo. Impacto rasante. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. En cuanto a la densidad de corriente pasiva, las curvas para impacto normal no presentaron grandes cambios con el aumento de la velocidad, mostrándose este parámetro aproximadamente constante para todas las condiciones ensayadas. Contrariamente, en las pruebas realizadas bajo impacto rasante se percibió una variación importante de la densidad de corriente pasiva con el aumento en la velocidad, como se observa claramente en las figuras 5.29 y 5.30. Inicialmente se observó un aumento en la corriente cuando se pasó de la condición estática a los ensayos con el disco girando a 2000 rpm; sin embargo, para mayores velocidades de flujo la corriente disminuyó y en los ensayos a 5000 rpm el valor medido fue prácticamente igual que el encontrado con la solución en reposo.

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Figura 5.30. Variación de la densidad de corriente pasiva en función de la velocidad de flujo para impacto rasante. Corrosión dinámica del acero AISI 304. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

Algunos autores [Fontana-Greene, 1978] han propuesto que entre mayor sea la densidad de corriente crítica más difícil es el proceso de pasivación, sin embargo en los ensayos realizados en este trabajo no hay grandes diferencias en las densidades de corriente crítica entre las distintas condiciones dinámicas que pudieran explicar este comportamiento bajo impacto rasante . Se ha discutido que el aumento en el flujo puede mejorar la pasivación bajo ciertas condiciones mejorando el transporte de elementos pasivantes como el oxígeno [Heitz, 1996], pero por otro lado se ha encontrado que el aumento de velocidad desarrolla un mayor nivel de esfuerzos cortantes en la superfic ie [Wood et al, 2002; Neville -Hu, 2001], de modo que como mínimo se tienen dos mecanismos opuestos actuando al aumentar la velocidad. Es posible que bajo impacto rasante la convección sea favorecida y esto mejore la cinética de pasivación de la película protectora más que el efecto de los esfuerzos cortantes. Por otro lado, tal vez con impacto rasante pueden desarrollarse capas con mayor espesor al aumentar la velocidad, comportamiento que no se observa con impacto frontal tal vez por una mayor sensibilidad de la capa pasiva al impacto. Sin embargo, la validación de cualquiera de estas hipótesis requiere extensos estudios posteriores. Otro de los resultados interesantes tiene que ver con el potencial de picadura, el cual aumenta considerablemente al pasar de la condición estática a cualquiera de las diferentes condiciones de flujo. Varios estudios electroquímicos han mostrado que una vez aparecen las condiciones para el inicio de una picadura, la composición local de la solución en la picadura, que es sensiblemente distinta a la composición global, y la transferencia de masa alrededor de la picadura, desempeñan un papel muy importante para determinar si la picadura crece o si ocurre un proceso de repasivación. Al mantenerse la solución en movimiento, la convección y la transferencia de masa hacia otras regiones de la solución aumentan y la acidificación de la solución en la picadura no es tan eficiente, haciendo que el potencial de picadura aumente. Además, al aumentar el transporte de masa, el oxígeno puede alcanzar con mayor facilidad la superficie donde se ha iniciado la picadura y puede propiciar un proceso de repasivación [Silverman-Puyear, 1992].

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La figura 5.31 muestra que una vez que la solución es puesta en movimiento el valor del potencial de picadura no se altera sensiblemente con la velocidad de flujo. Sin embargo, este resultado no indica que las superficies quedaron iguales al final del ensayo; de hecho, se observó que la cantidad de picaduras en la superficie de las muestras ensayadas a 5000 rpm fue mayor que a 2000 y 3500 rpm. Es necesario recordar que el potencial de picadura se define como un valor de potencial a partir del cual una picadura no detiene su crecimiento, y aunque este umbral no se altere con la velocidad, las superficies pueden sufrir un nivel de daño por picadura muy diferente, como lo muestra la figura 5.32.

Figura 5.31. Variación del potencial de picadura en función de las condiciones de flujo para el acero AISI 304. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. La figura 5.33 muestra el aspecto de las superficies después de ser sometidas a corrosión bajo impacto normal (a) e impacto rasante (b) y evidencia el mayor deterioro por corrosión generalizada sufrido por la superficie probada bajo impacto normal. El análisis por AFM de las superficies apoya los resultados de densidad de corriente crítica y pasiva más altos obtenidos para la muestra bajo impacto normal, pues es más fácil desarrollar procesos de pasivación y repasivación sobre una superficie más lisa. La figura 5.34 muestra las distribuciones de alturas y las curvas de fracción de contacto para impacto normal y rasante; tanto la distribución de alturas como la curva de fracción de contacto para impacto normal hablan de una superficie más irregular, más accidentada.

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a) b)

c) d)

Figura 5.32. Daño por picadura en función de la velocidad de flujo y del ángulo medio de impacto. Corrosión dinámica del acero AISI 304 en solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

(a) (b)

Figura 5.33. Imágenes AFM de la superficie de un acero AISI 304 ensayado en corrosión para 5000 rpm bajo (a) impacto normal y (b) impacto rasante del flujo. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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Impacto normal Impacto rasante

Figura 5.34. Histogramas de distribución de alturas y curvas de fracción de contacto para la superficie de muestras de acero AISI 304, sometidas a impacto normal o rasante del flujo. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. Las figuras 5.35 y 5.36 presentan curvas de polarización representativas del acero AISI 420 Stavax realizadas bajo diferentes velocidades de flujo. La observación de estas curvas muestra que la densidad de corriente crítica no cambió notablemente ni con el aumento de la velocidad, ni con el cambio en el ángulo de impacto. Las curvas muestran además una disminución en la densidad de corriente pasiva para ambos ángulos cuando la superficie se puso en contacto con la solución en movimiento, debido tal vez a una cinética de pasivación más efectiva, estimulada por la agitación de la solución. Este comportamiento se observa mejor en la figura 5.37 en la que se muestran las variaciones en la densidad de corriente pasiva con el cambio en la velocidad y el ángulo.

Figura 5.35. Curvas de polarización para el acero AISI 420 Stavax bajo diferentes velocidades de flujo en impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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Figura 5.36. Curvas de polarización para el acero AISI 420 Stavax bajo diferentes velocidades de flujo en impacto rasante. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

Figura 5.37. Variaciones en la densidad de corriente pasiva con el cambio en la velocidad y el ángulo medios de impacto. AISI 420 Stavax. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. Por otro lado, la figura 5.38 muestra que el potencial de picadura sufre un aumento bajo la acción del flujo respecto a la condición estática, manteniéndose alrededor de valores semejantes para las tres velocidades utilizadas.

Figura 5.38. Variaciones en el potencial de picadura con el cambio en la velocidad y el ángulo medios de impacto. AISI 420 Stavax. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Figura 5.39. Aspecto de la superficie del acero AISI 420 Stavax ensayado en corrosión bajo diferentes condiciones de velocidad y ángulo medios de impacto. Las figuras a, b, c y d fueron tomadas en microscopio electrónico de barrido, y e y f en estereoscopio óptico. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. A pesar de que el potencial de picadura no cambia apreciablemente con la variación del ángulo ni de la velocidad del rotor entre 2000 y 5000 rpm, la evaluación de las superficies muestra que hay cambios notables en el nivel de deterioro. La figura 5.39 ilustra el cambio en el aspecto de las superficies al variar la velocidad, las figuras 5.39a, b y e corresponden a una

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superficie ensayada a 2000 rpm, mientras que las 5.39c, d y f corresponden a superficies probadas a 5000. Es sobresaliente el aumento en el tamaño de las picaduras con la velocidad y la presencia de corrosión intergranular en las muestras sometidas a corrosión con velocidad del disco de 2000 rpm, lo que puede estar retardando el inicio de la pasivación que se observa en las curvas de polarización para esta velocidad (figuras 5.35 y 5.36). Efecto de la aplicación de la capa de TiN sobre el acero AISI 304 La figura 5.40 ilustra algunas curvas representativas del comportamiento del acero AISI 304 recubierto con TiN por arco pulsado en pruebas de polarización con diferentes velocidades del flujo bajo impacto normal. A medida que aumenta la velocidad no se presentaron grandes modificaciones en las curvas potenciodinámicas, sólo a 5000 rpm se notó un aumento considerable de la densidad de corriente pasiva, como puede observarse en la tabla 5.1 en la que aparecen los promedios de algunos parámetros electroquímicos importantes. Algunos autores han reportado la existencia de una velocidad de flujo crítica por encima de la cual la eficiencia del proceso de pasivación se ve reducida por la acción mecánica del fluido chocando contra la superficie en aceros inoxidables [Zheng et al, 1995]. Ya que al superar esta velocidad el efecto más notable es el aumento de la densidad de corriente pasiva, los resultados de la figura 5.40 llevan a pensar que la velocidad crítica para el caso del acero AISI 304 recubierto con TiN se encuentra entre 3500 y 5000 rpm. Esta información es de vital importancia para aplicaciones prácticas, pues debe ser usada como criterio de diseño para evitar el uso de estos materiales en condiciones desfavorables para la formación de la película pasiva.

Figura 5.40. Curvas de polarización para el acero AISI 304 recubierto con TiN bajo diferentes condiciones de flujo. Impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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Tabla 5.1. Algunos parámetros electroquímicos extraídos de las curvas de la figura 5.40. Condición Ecorr Icrit Ipas Ep Estática -382 1.3x10-4 2.3x10-5 402 2000 rpm -342 2.9x10-4 1.2x10-4 440 3500 rpm -299 3.1x10-4 6.8x10-5 450 5000 rpm -390 3.4x10-4 2.9x10-4 415 La figura 5.41 presenta la superficie de una muestra de acero AISI 304 recubierta con TiN y sometida al impacto del flujo con el rotor girando a 2000 rpm. La superficie muestra grandes picaduras y zonas en las que el recubrimiento se desprendió, evidenciando una baja adherencia al sustrato. El desprendimiento de la capa y el subsiguiente contacto de la solución con el metal desnudo pueden ser bastante negativos para la superficie puesto que se promueve la formación de zonas estancadas, las cuales en el acero AISI 304 tienen un efecto más marcado sobre el potencial de picadura que el cambio en las condiciones de flujo, como se mostró anteriormente. Las zonas donde se cae la capa son por tanto las responsables de que aparezca un pico de corriente crítica y son preferenciales pa ra el comienzo de las picaduras .

Figura 5.41. Superfic ie de un acero AISI 304 recubierto con TiN y sometido a corrosión dinámica con velocidad del rotor de 2000 rpm. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. La figura 5.42 muestra las superficies del acero inoxidable AISI 304 con y sin recubrimiento, probados con una velocidad del disco impulsor de 2000 rpm. La observación de las superficies muestra que ambas tienen picaduras, sin embargo las encontradas en el 304 recubierto son más grandes y más profundas que para el acero sin recubrimiento, indicando de nuevo que un recubrimiento con porosidad, pero sobretodo con baja adherencia, puede conducir a un daño más grave que la corrosión con el sustrato desnudo.

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a) AISI 304 recubierto con TiN

b) AISI 304 sin recubrimiento

Figura 5.42. Aspecto de las superficies después de ensayos de corrosión dinámica en muestras de acero AISI 304 con y sin capa de TiN. Fotografías de microscopio estereoscópico.

Figura 5.43. Curvas de polarización para el acero AISI 304 con y sin recubrimiento de TiN bajo condiciones de corrosión dinámica. Impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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La figura 5.43 muestra una comparación del comportamiento del acero AISI 304 con y sin recubrimiento para dos velocidades del flujo diferentes, bajo impacto normal. Las curvas de los aceros recubiertos muestran niveles de densidad de corriente inferiores a las presentadas por los aceros sin recubrimiento. La mayor diferencia aparece para los picos de densidad de corriente crítica, la cual es mucho más baja para los aceros recubiertos como muestra la tabla 5.2. Por otro lado, también hay una disminución en la densidad de corriente pasiva con la aplicación del recubrimiento, aunque este efecto disminuye con el aumento de la velocidad de flujo. Por otro lado, el potencial de picadura no sufre cambios considerables ni con la velocidad ni con la aplicación del recubrimiento de TiN. Tabla 5.2. Algunos parámetros electroquímicos extraídos de las curvas de la figura 5.43. Condición Ecorr Icrit Ipas Ep 304 2000 rpm -350 7.1x10-3 6.3x10-4 512 304 TiN 2000 rpm -342 2.9x10-4 1.2x10-4 440 304 5000 rpm -368 6.4x10-3 6.3x10-4 456 304 TiN 5000 rpm -390 3.4x10-4 2.9x10-4 415 Efecto de la aplicación de la capa de TiN sobre el acero AISI 420 Stavax La figura 5.44 muestra el comportamiento del acero AISI 420 Stavax recubierto con TiN en diferentes condiciones de velocidad del flujo bajo impacto normal. Las curvas presentan una alta dispersión, de un lado aparece el problema de la adherencia mencionado anteriormente para el AISI 304, y por otra parte se notó durante el proceso de aplicación de los recubrimientos que en general fue más difícil conseguir capas de buena calidad sobre este sustrato que sobre el acero austenítico.

Figura 5.44. Curvas de polarización para el acero AISI 420 Stavax recubierto con TiN bajo diferentes condiciones de flujo. Impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl.

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La curva para 2000 rpm muestra menores niveles de densidad de corriente pasiva y no muestra pico de densidad de corriente crítica, lo cual indica que el recubrimiento tiene buena adherencia y presta una protección notable al sustrato. Por su parte el recubrimiento para condiciones estáticas y 3500 rpm presenta un comportamiento semejante al del acero desnudo, esto sumado a la observación de las superficies indica que la capa se desprendió prácticamente en su totalidad, esto se muestra en la figura 5.45, en la que se observa una comparación de las curvas de polarización obtenidas para el acero AISI 420 con y sin recubrimiento para impacto normal del flujo. Puede verse que en el caso en el que la capa permanece adherida al sustrato la mejoría en el comportamiento de la densidad de corriente crítica y de pasivación es notable, como ocurre para 2000 rpm, pero a 3500 rpm, caso en el que la capa se cayó casi completamente, la curva es semejante al acero sin recubrimiento.

Figura 5.45. Curvas de polarización para el acero AISI 420 Stavax con y sin recubrimiento de TiN bajo diferentes condiciones de flujo. Impacto normal. Solución 0.5M H2S04 + 3.5% NaCl. Dada la baja confiabilidad encontrada en la aplicación de los recubrimientos de TiN sobre el acero AISI 420 Stavax mediante la técnica de arco pulsado, no es posible afirmar que las variaciones en la respuesta electroquímica indicadas en las figuras 5.44 y 5.45 estén únicamente asociadas al efecto de la velocidad de flujo. Es posible que el desprendimiento de la capa tenga relación con la naturaleza ferromagnética de la martensita y con su textura cristalográfica, así como con problemas de preparación de las superficies, los cuales también fueron observados en el acero AISI 304. En las figuras 5.46 a y b puede verse que bajo condiciones de impacto normal a 2000 rpm, las superficies del acero AISI 420 Stavax recubierto con TiN muestran grandes extensiones en las que la capa se desprendió completamente, dando lugar a corrosión generalizada del

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sustrato. En algunas regiones, además, se observó corrosión intergranular como se ilustra en la figura 5.46c.

a) b)

c)

Figura 5.46. Aspecto de las superficies después de ensayos de corrosión dinámica en muestras de acero AISI 420 Stavax recubiertas con TiN por arco pulsado. Ensayos realizados sobre muestras recubiertas por magnetron sputtering mostraron que este procedimiento de deposición permitió obtener en general buena adherencia al sustrato. Los resultados sugieren que tanto en condiciones estáticas como dinámicas la solución corrosiva atraviesa el recubrimiento y socava localizadamente la superficie del acero (figura 5.47), de tal forma que en algunas regiones la capa de TiN se sostiene sobre agujeros en el metal gracias a la rigidez que le confieren sus enlaces covalentes. Posteriormente el impacto del flujo quiebra la película, y ésta comienza a ser removida. A partir de allí se levantan trozos de la película que dejan al descubierto una zona amplia alrededor de la picadura y extiende el daño en la superficie del acero.