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ESTUDIOS DE CORROSIÓN Y DESGASTE DE ACERO INOXIDABLE 409Nb SINTERIZADO Y CON ADICIONES DE BORO
JOSE ANGEL CABRAL MIRAMONTES
JOSE GUADALUPE CHACON NAVA
Acceso Abierto
Atribución
En la producción de piezas de acero, actualmente las industrias relacionadas con la pulvimetalurgia (PM) han crecido con mayor rapidez que las industrias empleando procesos convencionales. Lo anterior se debe a las grandes ventajas del proceso de PM, tales como la fabricación de piezas de alta calidad y prácticamente de cualquier geometría, así como piezas con tolerancias dimensionales estrictas, ahorro de energía y costos de producción más bajos. Sin embargo, a pesar de estas ventajas, sus aplicaciones podrían ser limitadas cuando estos materiales son expuestos a medio ambientes corrosivos, es decir, se deben considerar cuidadosamente los aspectos sobre la corrosión. Las propiedades de los productos sinterizados pueden ser superiores cuando la sinterización se realiza en fase líquida, lo cual permite alcanzar una densificación alta, y esto puede conseguirse adicionando boro a los polvos de acero inoxidable. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento a la corrosión de piezas sinterizadas de acero inoxidable 409Nb con diferentes contenido de boro (0.8, 0.9, 1.0, 1.1 y 1.2 % en peso), en dos soluciones de prueba: 0.5M H2SO4 y 0.5M NaCl, tanto en condiciones estáticas como en condiciones dinámicas. Con este propósito, se emplearon varias técnicas electroquímicas tales como resistencia a la polarización lineal (RPL), curvas de polarización potenciodinámicas (CPP) y ruido electroquímico (RE). También, se efectuaron pruebas de erosión-corrosión a dos diferentes velocidades para observar el efecto de flujo y la velocidad de impacto de partículas sólidas. Los resultados dieron evidencia que las muestras sin adiciones de boro expuestas en la solución de NaCl tienen un comportamiento similar a las muestras fabricadas por fundición convencional. Sin embargo, las muestras con adiciones de boro presentaron mayores velocidades de corrosión independientemente de la solución de prueba. También, se observó que la velocidad de impacto de partículas sólidas tiene un efecto significativo en la degradación de este tipo materiales. En general, este trabajo demuestra que, para las condiciones de prueba dadas, la adición de boro es perjudicial para la resistencia a la corrosión de un acero 409Nb inoxidable fabricados por metalurgia de polvos. Por ultimo, se muestra que el fenómeno de erosión-corrosión de estos materiales sinterizados es una función compleja de su microestructura, composición química, dureza, densidad y porosidad.
Nowadays, industries producing steel parts by powder metallurgy (PM) have expanded faster than those using the conventional process. This is due to the PM oustanding advantages such as the fabrication of high quality parts with almost any geometry, strict dimensional tolerances, energy savings and lower production costs. However, despite these advantages, their applications could be limited under corrosive environments i. e. special care shoul be taken against corrosion. Better properties of the sintered products can be obtained when the sintering process is carried out in liquid phase, which can lead to higher densification, and this can be achieved by boron addition to the stainless steel powders. The aim of this work was to evaluate the corrosion behavior of a sintered 409Nb stainless steel with different boron contents (0.8%wt, 0.9%wt, 1.0%wt, 1.1%wt and 1.2 %wt), exposed to two test solutions i.e. 0.5M H2SO4 and 0.5M NaCl, under both static and dynamic conditions. Thus, various electrochemical techniques such as linear polarization resistance (LPR), potentiodynamic polarization curves (PPC) and electrochemical noise (EN), were used. Also, erosion-corrosion tests were carried out at two rotational speeds to observe the effect of flow and particle impact velocity. The results gave evidence that the samples without boron additions exposed to the NaCl solution disclosed similar behavior as compared with that of samples produced by conventional casting. However, the samples with boron additions had higher corrosion rates irrespective of the solution used. Also, it was observed that the impact velocity of solid particles have a significant effect on the degradation of PM materials. On the whole, an at least for the conditions of the present work, the addition of boron is harmful to corrosion resistance of a 409Nb stainless steel produced by powder metallurgy. Last, it is shown that the erosion-corrosion phenomena occurring in these sintered materials is a complex function of its microstructure, chemical composition, hardness, density and porosity.
2010
Tesis de doctorado
Español
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
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