Corrosión y desgaste de aleaciones de magnesio: tratamiento superficial con láser y proyección térmica de alta velocidad
- Autores: Catalina Taltavull Carretero
- Directores de la Tesis: Joaquin Rams Ramos (dir. tes.), Belén Torres Barreiro (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Rey Juan Carlos ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alejandro Ureña (presid.), Mónica Campo Gómez (secret.), Elena Gordo Odériz (voc.), Ángel Pardo Gutiérrez del Cid (voc.), Mark Reinkfort (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La investigación planteada en la tesis doctoral se centra en el desarrollo y caracterización de nuevas superficies generadas mediante tratamientos superficiales de alta energía, láser de diodo de alta energía (HPDL), y de recubrimientos de Al, Al/SiCp, Al-11Si y Al-11Si/SiCp mediante proyección térmica de alta velocidad (HVOF), como sistemas de protección frente a la corrosión y el desgaste de aleaciones de magnesio.
El desarrollo de dicha investigación se plante a través de diferentes actividades las cuales conducen a la consecución del objetivo principal planteado en la investigación.
1. Generación y caracterización de nuevas superficies 1.1 Tratamientos superficiales mediante LSM En los tratamientos de fusión superficial mediante láser (LSM) se han modificado parámetros como la velocidad de avance del láser o la potencia del haz, evaluando la profundidad de tratamiento y distribución de las diferentes fases en la microestructura obtenida en cada caso.
1.2 Generación de recubrimientos mediante HVOF.
En la generación de recubrimientos mediante HVOF, tanto de Al y Al/11Si como de los materiales compuestos Al-SiCp y Al-11Si/SiCp, se ha investigado la influencia de la distancia de proyección, porcentaje de refuerzo incorporado en el polvo de partida, cantidad de capas aplicadas y la velocidad de desplazamiento de la pistola de proyección.
2. Propiedades de las nuevas superficies y sistemas 2.1 Evaluación del comportamiento a corrosión.
El estudio del comportamiento a corrosión se realiza tanto en las aleaciones en estado de recepción como en las nuevas superficies tras la modificación superficial del material de partida (generadas mediante LSM o HVOF).
En el primero de los casos se evalúa el comportamiento a corrosión de las aleaciones de magnesio en estado de recepción mediante AFM/Sonda Kelvin y ensayos electroquímicos. Posteriormente, se estudia la morfología del proceso corrosivo.
En el segundo de los casos, se evalúa el comportamiento a corrosión de las nuevas superficies generadas para poder determinar la relación existente entre los parámetros del proceso empleados y el comportamiento a corrosión obtenido, con el objetivo de optimizar cada una de las técnicas de modificación superficial.
2.2 Evaluación del comportamiento a desgaste Debido a la falta de literatura sobre el comportamiento a desgaste de las aleaciones de magnesio, el primer objetivo planteado ha sido la determinación del comportamiento a desgaste de dos aleaciones de magnesio, AM50B y AM60B, mediante una configuración de ensayo de pin-on-disc. Con ello se determina el mapa de mecanismos de desgaste de dichas aleaciones en función de la carga aplicada y la velocidad de ensayo empleadas. Posteriormente, se desarrollan los tratamientos superficiales mediante láser y se evalúa el comportamiento a desgaste de la aleación AM60B tratada. Análogamente, el comportamiento a desgaste ha sido también evaluado en los recubrimientos de Al-11Si y Al-11Si/SiCp generados mediante HVOF sobre la aleación ZE41.
2.3 Evaluación de las propiedades mecánicas mediante ensayos de dureza y de flexión in-situ.
Dentro de las propiedades mecánicas deben ser evaluadas:
• La dureza de las aleaciones de magnesio en estado de recepción y las superficies tratadas superficialmente mediante LSM, mediante ensayos de dureza Vickers y nanoindentación.
• Estudio de la propagación de grieta en las aleaciones de magnesio en estado de recepción así como en las superficialmente tratadas mediante láser a partir de la realización de ensayos de flexión in-situ en el interior del microscopio electrónico de barrido.
