Obtención y Caracterización de Revestimientos Zn-Al-Cu sobre Acero 1045, mediante un Proceso de Empaquetamiento

Arturo Barba Pingarrón, Patricio Sixtos C., Rafael González Parra, Alba Covelo Villar, Raul Valdez N., Javier Cervantes C., Miguel Angel Hernández Gallegos, Gabriel Torres Villaseñor

Resumen


Los aceros al carbono se han recubierto con Zn desde mucho tiempo atrás usando diversas técnicas y en fechas recientes se han venido desarrollando alternativas con el fin de conferirles mejoras en sus características y propiedades, particularmente en lo referente a su resistencia a la corrosión. Una de dichas alternativas ha sido la de incorporar aluminio a la composición del recubrimiento. A partir de esta idea, en este trabajo se han obtenido revestimientos de aleaciones Zn-Al mediante la utilización de polvos de aleaciones Zn-Al-Cu sobre un acero AISI 1045 mediante un procesamiento de empaquetamiento en caja, empleando tiempos de proceso de 6 y 8 horas, a una temperatura de 400°C. Las muestras obtenidas fueron caracterizadas mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, microanálisis químico, microdureza y ensayos de corrosión. Los resultados obtenidos permitieron encontrar condiciones en las cuales ha sido posible generar recubrimientos de mejorada resistencia a la corrosión ante medios salinos.

Palabras clave


Revestimientos Zn-Al-Cu; Tratamiento Termoquímico; Resistencia a la Corrosión; Microdureza; Acero 1045

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Referencias


A. Ramus, Z. Panossian, P.L. Camargo, M. Ferreira Moreira, I.C. da Silva, J.E. Ribeiro de Carvalho. Zn/55Al coating microstructure and corrosion mechanism. Corrosion cience 48 (2006), 564–576.

Z. Panossian, L. Mariaca, M. Morcillo, S. Flores, J. Rocha, J.J. Peña, F. Herrera,F. Corvo, M. Sanchez, O.T. Rincon, G. Pridybailo, J. Simancas. Steel cathodic protection afforded by zinc, aluminium and zinc/aluminium alloy coatings in the atmosphere. Surface and Coatings Technology 190 (2005), 244– 248.

M.T. Abou El-khaira, A. Daouda,, A. Ismail. Effect of different Al contents on the microstructure, tensile and wear properties of Zn-based alloy”. Materials Letters 58 (2004) 1754– 1760.

M. Babic, R. Ninkovic. Zinc-Aluminum Alloys as Tribomaterials. in Tribology in industry, Volume 26, No. 1 and 2, (2004), 3 – 7.

G. Vourlias, N. Pistofidis, D. Chaliampalias, E. Pavlidou, P. Patsalas, G. Stergioudis, D. Tsipas, E.K. Polychroniadis. A comparative study of the structure and the corrosion behavior of zinc coatings deposited with various methods. Surface and Coatings Technology 200 (2006) 22-23, 6594-6600.

Li Y. Corrosion behavior of hot dip zinc and zinc-aluminium coatings on steel in seawater. Bull. Mater. Sci. 24, 4, (2001), 355-360.

C. N. Panagopoulos and A. G. Tsopani. Corrosion Behavior of Zn-10Al-1.5Cu Alloy. International Journal of Corrosion. (2011), Article ID 540196.

G. González, A. Pacheco. “Evaluación Microestructural de Zn4Al, Zn6Al y Zn10Al sobre un acero AISI 1020 sometido a ensayos de tracción”. Acta Microscópica. Vol. 19, No. 1, (2010). 78 – 83.

A. Ares, L. Gassa, S. Gueijman y C. Schvezov. Parámetros de solidificación versus Resistencia a la corrosión de aleaciones ZA4, ZA 16, ZA 27. Anales AEA. 19, (2007). 160- 166.

I. Rico. J. Hernández. Influencia de la velocidad de enfriamiento sobre la microestructura y el comportamiento a la corrosión de recubrimientos Zn-7Al por inmersión en caliente sobre aceros. Rev. Latinoamericana de Metalurgia y Materiales 35,2 (2015) 269-275.

G. González, Y. Rico, Cambios microestructurales y químicos de la aleación Zn-10Al depositadas por inmersión en caliente sobre acero SAE 1020. Acta Microscópica 22, 1 (2013), 118-125.

B. Krupinska, L.A. Dobrzanski, Z.M. Rdzawski, K. Labisz. Cooling rate influence on microstructure of the Zn-Al cast alloy. Archives of Materials Science and Engineering. 43, 1 (2010). 13-20.

G. Vourlias, N. Pistofidis, D. Chaliampalias, E. Pavlidou, G. Stergioudis, E. K. Polychroniadis, D. Tsipas. Zinc deposition with pack cementation on low carbon steel substrates. Journal of Alloys and Compounds 416 (2006),125-130.

D. Chaliampalias, N. Pistofidis and G. Vourlias. Effect of temperature and zinc concentration on zinc coating deposited with pack cementation. Surface Engineering, 24, 4 (2008), 259-263

G. Vourlias, N. Pistofidis, K. Chryssafis, E. Pavlidou and G. Stergioudis. Mechanism and Kinetics of the Formation of Zinc Pack Coating. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 91, 2 (2008), 497-501. https://doi.org/10.1007/s10973-006-8237-3

N. Pistofidis, G. Vourlias, D. Chaliampalias, K. Chryssafis, G. Stergioudis, E. K. Polychroniadis, On the mechanism of formation of zinc pack coating. Journal of Alloys and Compounds 407 (2006), 221-225.

M. Olzak. On the thermal stability of some ammonium salts. Thermochimica Acta 378 (2001), 107-112.

G. Torres, J. Negrete y L. Valdés. Propiedades y Usos del Zinalco. Revista Mexicana de Física 31, 3 (1985), 489-501.

G. Torres, Microestructura y propiedades mecánicas del Zinalco, Ciencia 39 (1988), 103-111.

J. Hallen, J.L. González, A. Mosqueda, J. García J. and E. Orozco. Microstructure and temperature influence on the mechanical properties of a Zn-Al-Cu alloy, in Recent Advances in Science, Technology and Applications of Zn-Al alloys. G. Torres Villaseñor, Y. H. Zhu and C. Piña (Eds). Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, México. 1994, 51-55

A. Flores, H. Dorantes, V. López. F. Hernández., J. González, A. Torres. D. Rivas. Transformaciones de fase en aleaciones Zn-22Al-2Cu y Zn-22Al-2Cu-(X) envejecidas isotérmicamente. Revista de Metalurgia 50, 4 (2014), e026. ISSN-L: 0034-8570 doi: http://dx.doi.org/10.3989/revmetalm.026

N. Michos, D. Chaliampalias, G. Vourlias, N. Pistofidis and G. Stergioudis. The influence of Aluminum Addition on the Microstructure of Zinc Pack Coatings. Solid State Phenomena 130, (2007), 193-198

M. Demirtas, G. Purcek, H. Yanar, Z.J. Zhang, Z.F. Zhang. Effect of Chemical Composition and Grain Size on RT Superplasticity of Zn-Al alloys processed by ECAP. Letters on Materials 5, 3 (2015), 328-334

J. Genesca y J.Uruchurtu. Corrosion resistance of zinalco alloy in NaCl solutions, in Recent Advances in Science, Technology and Applications of Zn-Al Alloys. G. Torres Villaseñor, Y. H. Zhu and C. Piña (Eds). Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, México. 1994, 215-218

T. Grovas, T. Pérez y J. Genescá. Alternating current corrosion of Zinalco wire in synthetic sea water in Recent Advances in Science, Technology and Applications of Zn-Al Alloys. G. Torres Villaseñor, Y. H. Zhu and C. Piña (Eds). Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, México. 1994, 225-229.

J. Genesca y L. Cota-Araiza. Auger study of corrosion products formed on zinalco alloy in marine simulated atmosphere in Recent Advances in Science, Technology and Applications of Zn-Al Alloys. G. Torres Villaseñor, Y. H. Zhu and C. Piña (Eds). Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, México. 1994, 237-242.

L. Hernández. Corrosión en un medio vapor–agua de la aleación eutectoide Zn - Al con diferentes microestructuras. Folleto Técnico No 71. Instituto de Geología y Metalurgia. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México, 1981.

J. Salas, C. Dénova, A. Barba, J. Cervantes. M. Trujillo, J. Roviroza, E. Garduño. Resistencia al desgaste de Aceros Zinalquizados por inmersión en caliente. Memorias del 14 Congreso Internacional Anual de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica. 2008, .958-965.

J. Cervantes, A. Barba, M.A. Hernández, J. Salas, J.L. Espinoza, C. Dénova, G. Torres-Villaseñor, A. Conde, A. Covelo y R. Valdez. Obtención y caracterización de recubrimientos Zn-Al-Cu por inmersión en caliente sobre aceros de bajo carbono. Revista de Metalurgia 49, 5 (2013) 161-169. 2013.

C. Valdés. Galvanizado por Difusión de Aleaciones de Cobre y Caracterización de los Recubrimientos. Tesis de Doctorado. Universidad Nacional Autónoma de México. 2010.

K. Bai, P. Wu. Assessment of the Zn-Fe-Al system for kinetic study of galvanizing Journal of Alloys and Compounds 347, (2002), 156-164.

Q. Xue, C. Sun, J. Yan, L. Huang, J. Wei, J. Zhang. Microstructure evolution of a Zn-Al coating co-deposited on low carbon steel by pack cementation. Journal of Alloys and Compounds 699, (2017), 1012-1021.

P. Novak, A. Michalcova, I. Marek, M. Mudrova, K. Saksl, J. Bednarcik, P. Zikmund, D. Vojtech. On the formation of Intermetallics in Fe-Al System. An in situ XRD study. Intermetallics 32 (2013), 127-136.

F. Natrup, W. Graf. Sherardizing: corrosion protection of steels by zinc diffusion coatings in E.J. Mittemeijer and M. A. J. Somers (Eds). Thermochemical Surface Engineering of Steels. Woodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering: Number 62. (2015). pp. 737-750

ASTM G 102-89 (2004). Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.02, 2006, 7 pp.


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