Oxidación a 1123 K de sistemas multicapa AISI 304-Ni/Al-Al2O3/TiO2 depositados mediante proyección por llama

Abstract

El comportamiento a oxidación de recubrimientos cerámicos alúmina/titania (97/3, 87/13, 60/40) usando una capa de anclaje Ni-Al se ha estudiado mediante una termobalanza. Ambas capas se han depositado sobre un acero inoxidable AISI 304 utilizando la técnica de proyección llama (FS). El acero recubierto se ha calentado desde la temperatura ambiente hasta 1.123 K a 40 K min–1, se ha oxidado al aire durante 50 h, y luego se ha enfriado hasta la temperatura ambiente a 40 K min–1. La ganancia en masa se atribuye a la oxidación de la capa de enganche Ni-Al. La cinética DW·S–1 (mg.mm–2) vs. tiempo (horas) se ha ajustado a una ley parabólica para todas las muestras. La composición superficial de la capa cerámica y la sección transversal del sistema multicapa se han analizado mediante las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia de Energías Dispersivas de Rayos X (EDX), Difracción de Rayos X (XRD) antes y después del proceso de oxidación. Los recubrimientos 97/3 y 87/13 han presentado una estructura estable tras el proceso de deposición por proyección por llama y esta estructura tampoco ha evolucionado después de la oxidación, mientras la mayor parte del recubrimiento 60/40 ha cambiado a una estructura metaestable después la deposición y finalmente ha evolucionado a una estructura más estable después de la oxidación con alto contenido de microagrietamiento. El microanálisis mediante SEM y EDX de las secciones transversales han mostrado una oxidación significativa en la capa de enganche y una débil precipitación intergranular en el material base AISI 304.

Keywords

• aisi 304
• capa de anclaje ni-al
• capas alúmina-titania
• proyección llama
• oxidación alta temperatura