Resumen de Electrochemical and wear behavior of niobium-vanadium carbide coatings produced on AISI H13 tool steel through thermo-reactive deposition/diffusion

Fabio Enrique Castillejo Nieto, John Jairo Olaya Flórez, José Edgar Alfonso Orjuela

• español

  En este trabajo se depositaron recubrimientos de carburo de niobio-vanadio sobre aceros para herramientas AISIH13 utilizando la técnica de depósito por difusión termorreactiva (TRD). Los carburos se obtuvieron utilizando baños de sales compuestas de bórax fundido, ferroniobio, vanadio y aluminio, calentando la mezcla a 1020 °C durante 4 horas. Los recubrimientos fueron caracterizados morfológicamente mediante microscopia electrónica de barrido (SEM), la composición química de la superficie se determinó mediante espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y la espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDX); la estructura cristalina se analizó utilizando difracción de rayos X (XRD), las propiedades mecánicas de los recubrimientos fueron evaluados utilizando nanoindentación. Las propiedades tribológicas de los recubrimientos obtenidos fueron determinadas usando un tribómetro Pin on Disk CETR-UMC-2 y el comportamiento electroquímico se estudió por medio de curvas de polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Los resultados mostraron que la dureza del acero revestido aumentó cuatro veces respecto del acero no recubierto, y la prueba electroquímica estableció que la corriente de corrosión es inferior en un orden de magnitud para el acero recubierto.

• English

  We deposited of niobium-vanadium carbide coatings on tool steel AISI H13 using the thermo-reactive substrates deposition/diffusion (TRD) technique. The carbides were obtained using salt baths composed of molten borax, ferroniobium, vanadium and aluminum, by heating this mixture at 1020° C for 4 hours. The coatings were characterized morphologically via electron microscopy scanning (SEM), the chemical surface composition was determined through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX); the crystal structure was analyzed using x-ray diffraction (XRD), the mechanical properties of the coatings were evaluated using nano-indentation, The tribological properties of the coatings obtained were determined using a Pin-on-disk tribometer and the electrochemical behavior was studied through potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that the hardness of the coated steel increased four times with respect to uncoated steel, and the electrochemical test established that the corrosion current is lower by one order of magnitude for coated steel.