Formation of abrasion-resistant coatings of the AlSiFexMny intermetallic compound type on the AISI 304L alloy

• Martínez-Perales, Laura G. ^[1] ; Flores-Valdés, Alfredo ^[1] ; Salinas-Rodríguez, Armando ^[1] ; Ochoa-Palacios, Rocío M. ^[1] ; Toscano-Giles, José A. ^[1] ; Torres-Torres, Jesús ^[1]
  1. [1] Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN
• Localización: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 52, Nº. 1, 2016, págs. 5-6
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Formación de recubrimientos resistentes a la abrasión de compuestos intermetálicos del tipo AlSiFexMny sobre la aleación AISI 304L
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Los intermetálicos α-Al9FeMnSi y β-Al9FeMn2Si formados por sinterización reactiva de polvos Al, Si, Mn, Fe, Cr, Ni se han utilizado en aceros AISI 304L para mejorar la microdureza. Las variables de procesamiento de sinterización reactiva fueron temperatura (600, 650, 700, 750, y 800 °C), presión (5, 10 y 20 MPa) y el tiempo de retención (3600, 5400 7200 segundos). Los resultados experimentales muestran que la temperatura es la variable más importante que afecta a la formación del sustrato/recubrimiento, mientras que la presión no parece tener un efecto significativo una influencia significativa. Los resultados muestran las condiciones óptimas de la sinterización reactiva que favorecen la formación del sustrato/recubrimiento a 800 °C, 20 MPa y 7200 segundos. En estas condiciones, la zona de reacción entre el sustrato y el recubrimiento es más compacta y bien adherida, con microdureza de 1300 Vickers. Los resultados de MEB y DRX confirman la formación de intermetálicos α-Al9FeMnSi y β-Al9FeMn2Si en la interfase sustrato/ recubrimiento, así como la presencia de Cr y Ni, indicando la difusión de estos dos elementos del sustrato a la interfaz.

  • English

    The α-Al9FeMnSi and β-Al9FeMn2Si intermetallics formed by reactive sintering of Al, Si, Mn, Fe, Cr and Ni powders have been used in AISI 304L steels to enhance microhardness. Processing variables of the reactive sintering treatment were temperature (600, 650, 700, 750 and 800 °C), pressure (5, 10 y 20 MPa) and holding time (3600, 5400 y 7200 seconds). Experimental results show that temperature is the most important variable affecting the substrate/coating formation, while pressure does not appear to have a significant effect. The results show the optimum conditions of the reactive sintering that favor the substrate/coating formation are 800 °C, 20 MPa and 7200 seconds. Under these conditions, the reaction zone between the substrate and coating is more compacted and well-adhered, with a microhardness of 1300 Vickers. The results of SEM and X-Ray diffraction confirmed the formation of α-Al9FeMnSi and β-Al9FeMn2Si intermetallics in the substrate/coating interface as well as the presence of Cr and Ni, indicating diffusion of these two elements from the substrate to the interface.