Aluminum coating by fluidized bed chemical vapor deposition on austenitic stainless steels AISI 304 and AISI 316

Abstract

Los revestimientos de aluminio f ueron depositados sobre aceros inoxidables AISI 304 y AISI 316 en el rango de temperatura de 5 60 a 600 °C por deposición química de vapor en lecho fluidizado(CVD – FBR). Se utilizó un lecho que consistía en 10 % de aluminio en polvo y 90 % de lecho inerte (alúmina), el cual fue fluidizado con Ar y como ga ses activadores se utilizó una mezcla de ácido clorhídrico con hidrógeno (HCl/H 2 ). En el recubrimiento si n tratamiento térmico están las siguiente s especies: Al 13 Fe 4 , Fe 2 Al 5 , FeAl 2 y Al 5 FeNi, las cuales están presentes para ambos aceros. Además, el tratamiento térmico provoca la difusa de alu minio hacia el sustrato y la difusa de hierro del sustrato haci a la superficie del recubrimiento, haciendo la trans formación de los compuestos ant eriores a FeAl, Fe 2 Al 5 , FeAl 2 , Al 0.99 Fe 0.99 Ni 0.02 , AlNi y el Fe 2 AlCr. Se realizó la simulación termodinámica con el s oftware Thermo Calc para obt ener información de la posible composición y la cantidad de mat erial depositado, para condiciones seleccionadas. Las muestras recubi ertas y sin recubrir, se expus ieron a 750 ºC en una atmósfera d onde el vapor agua se transporta a las muestras usando un flujo de N 2 de 40 ml/min, más 100 % vapor de agua (H 2 O). Los dos sustratos sin revestir se comportaron de manera diferente, ya que el acero AISI 304 soportó bien el a taque y ganó poco peso (0.49 mg/cm 2 ), en comparación con el acero AISI 316 que perdió mucho peso (25.4 mg/cm 2 ). Los aceros recubiertos ganaron poco de peso durante las mil horas de exposición (0.26 mg/cm 2 ) y soportaron muy bien el ataque corrosivo en c omparación con sustratos sin r ecubrimiento.