Interacciones térmicas in situ de recubrimientos antifugas a base de Cu sobre acero implementadas mediante aleación superficial

Incorporar elementos de aleación costosos en acero a granel para la protección contra la corrosión es indeseable, considerando que solo las superficies están expuestas a ambientes agresivos. Por lo tanto, este trabajo se centró en desarrollar y optimizar una nueva tecnología de funcionamiento superficial a través de la observación in situ de las interacciones térmicas entre los polvos metálicos a altas temperaturas. El estudio reveló que la mezcla de polvos de Cu-Ni, con 12.5 % en peso de Ni, comenzó a fundirse a 1099.5 °C y se fundió completamente a 1175 °C, significativamente diferente de la solución sólida de Cu-Ni y del Cu o Ni a granel. Como resultado de las reacciones a alta temperatura, ocurrieron penetraciones de cobre de hasta 35 µm para cobre puro y 55 µm para recubrimientos compuestos de cobre-cromo debido a la corrosión del metal líquido. En contraste, el recubrimiento compuesto de cobre-níquel exhibió una microestructura de solución de cuproníquel con dendritas de FeNi y una capa de transición rica en níquel. Este recubrimiento de cuproníquel, con una composición química de 89.3 % en peso de Cu, 6.2 % en peso de Ni y 4.5 % en peso de Fe, demostró un grosor uniforme, una morfología superficial superior y una cobertura continua en el sustrato de acero. Además, la capa de transición rica en Ni jugó un papel vital en prevenir la penetración de cobre a lo largo del límite de grano de la matriz de acero, al mismo tiempo que formaba una unión química entre el recubrimiento y el sustrato. La viabilidad del recubrimiento se confirmó aún más a través del procedimiento de laminado en caliente y pruebas electroquímicas de corrosión subsecuentes, que resultaron en una mejora del 44 % en la resistencia a la corrosión.