Tesis
Estudio de los tratamientos de conversión química de pavonado sellado con cerio en acero al carbono AISI 1018
Fecha
2015-11-03Autor
Pérez Jérez, Adrián
Institución
Resumen
La protección de metales que están expuestas a atmósferas agresivas se lleva a cabo mediante la aplicación de recubrimientos, en donde la adherencia entre el sistema recubrimiento-sustrato cumple un factor primordial debido a que los defectos son debido al ampollamiento o delaminación. Por lo tanto para poder garantizar la adherencia de un recubrimiento sobre el sustrato, es necesario realizar una adecuada preparación de superficie mediante los tratamientos de conversión química (TCQ), los cuales modifican la superficie para lograr: 1) Formar una superficie protectora y 2) proporcionar un perfil de anclaje para un recubrimiento final. Estos tratamientos se han limitado al empleo del cromo hexavalente pero debido a que sus características son tóxicas han limitado su campo de aplicación. En este trabajo de investigación, se propone una nueva alternativa en la preparación de superficies de acero AISI 1018 para promover la generación de recubrimientos de baja toxicidad. Concretamente se estudió el proceso de pavonado sellado mediante el uso de tierras raras (Cerio). Utilizando técnicas como Extrapolación de Tafel, Resistencia a la Polarización y Espectroscopia de Impedancia electroquímica (EIS) se determinaron las propiedades electroquímicas de los sistemas en estudio, así como la concentración del baño, tiempo de inmersión y temperatura de síntesis para la obtención de películas adherentes. La cristalinidad de la superficie y las propiedades morfológicas se analizaron mediante difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (SEM), respectivamente. Los resultados muestran que los recubrimientos obtenidos de pavonado tratados durante dos días presentan películas uniformes en comparación con aquellas sometidas a menor tiempo. Mediante la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) se demostró que el sustrato con recubrimiento de pavonado es más resistivo que el acero desnudo incrementando sus propiedades anticorrosivas. Difracción de rayos X (DRX) confirmó la formación de óxidos de hierro principalmente magnetita, (Fe3O4) durante la aplicación del pavonado.
Palabras Claves: Pavonado, tratamientos de conversión química, preparación superficial, cerio.
Resumen
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Protection of metals that are exposed to corrosive atmosphere is usually carried out by applying coatings. Accordingly, the adhesion between the coatings - substrate system meets as a major factor in industrial scale applications. Films with low adherence tend to fail by blistering or delamination. Therefore in order to ensure the adhesion of a coating on the substrate, it is necessary to perform a proper surface preparation. In the industrial sector the most economical and simple methods by which you can perform this preparation, are the chemical conversion treatments (CCT), by which the surface of the metal substrate is modified to form an adherent oxide film.
In order to search alternatives to solve this problem, various treatments have been proposed to achieve two purposes: 1) To have an ability to form a protective surface and 2) provide an anchor profile for the final coating. Many of these treatments have been limited to the use of chromium hexavalent but their characteristics are toxic have limited its scope.
In this study, a new alternative is proposed to prepare surfaces of AISI 1018 steel coatings promote the generation of low toxicity. Specifically bluing sealing process with rare earth (cerium) was studied. Using techniques such as Tafel extrapolation, polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) the electrochemical properties were determinate, additionally bath concentration, immersion time and synthesis temperatures for obtaining films were determined. The crystallinity of the surface and the morphological properties were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) , respectively . The results show that the coatings obtained blued treated for two days are uniform films compared to those undergoing less time. EIS using techniques showed that the coated substrate is more resistive to burnished bare steel promoting corrosion resistance. XRD confirmed the formation of adherent iron oxides (magnetite, Fe3O4) during application of burnished.
Keywords: Bluing, chemical conversion treatment, surface preparation, cerium.
Abstract