Caracterización por Microscopia Electrónica de Barrido del recubrimiento no electrolítico de níquel (Electroless Nickel) sobre piezas de hierro boronizado

  • Nelson Jesús Gomes-Vieira Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
  • Amnon Vadasz C.A. Tecnología Aplicada Venezolana
  • Joaquín Brito Yachay Tech University
  • Myloa Morgado-Vargas Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
  • Susana Pinto-Castilla Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas

Resumen

El presente estudio es un primer acercamiento para determinar la factibilidad en el uso del recubrimiento denominado “Electroless Nickel”, como una opción para el reforzamiento anticorrosivo de piezas boronizadas, las cuales pueden presentar microgrietas durante su uso normal.  Para este estudio, se evaluó si hay difusión del recubrimiento en el compuesto intermetálico. Se emplearon muestras industriales de tubería de acero al carbono J55 boronizado según proceso EndurAlloyMR (por Endurance Technologies Inc., Calgary, Canadá). Las probetas fueron limpiadas y decapadas para luego ser recubiertas y tratadas térmicamente. La caracterización morfológica se llevó a cabo por Microscopia Electrónica de Barrido (MEB). La distribución elemental en la zona de contacto entre el recubrimiento y el compuesto intermetálico se determinó empleando la técnica EDX – Mapping, y la zona de difusión se determinó empleando la técnica EDX – LineScan. Los resultados obtenidos en el análisis elemental, permitieron comprobar la existencia de una zona de difusión entre el recubrimiento y el compuesto intermetálico de aproximadamente 5 µm de espesor lo que se traduce en una excelente adherencia, aumentando la probabilidad de cubrir las microgrietas y preservando la protección anticorrosiva de piezas boronizadas.

Palabras clave: boronizado, compuesto intermetálico, difusión, recubrimiento no electrolítico

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Citas

R. C. Agarwala y V. Agarwala, “Electroless alloy/composite coatings: A review”, Sadhana, vol. 28, no. 3-4, p.p. 475-493, 2003.

A. Brenner y G.E. Riddell, “Nickel Plating on Steel by Chemical Reduction”, Journal of Research of the National Bureau of Standards, vol. 37, p.p. 31-34, 1946.

H.J. West, “Electroless Nickel Barrel Plating”, Metal Finishing, vol. 52, no. 3, p.p. 64, 1954.

H.J. West, “Electroless Nickel Plating on Nonferrous Metals”, Metal Finishing, vol. 52, no.7, p.p. 72, 1954.

A.H. Graham, R.W. Lindsay y H.J. Read, ”The Structure and Mechanical Properties of Electroless Nickel”, Journal of the Electrochemical Society, vol. 112, no. 4, p.p. 401-413, 1965.

K.S. Rajam, I. Rajagopal, S.R. Rajagopalan y B. Viswanathan. “DSC, X-ray and magnetic studies on electroless Ni-P films grown in alkaline ethanolamine baths”, Materials Chemistry and Physics, vol. 33, p.p. 289-297, 1993.

U.I. Apachitei y J. Duszczyk, “Autocatalytic nickel coatings on aluminium with improved abrasive wear resistance”, Surface and Coatings Technology, vol. 132, p.p. 89-98, 2000.

S.B. Antonelli, T.L. Allen, D.C. Johnson y V.M. Dubin, “Crystallization Behavior of Ni–P Alloy Films on Co and Cu Seed Layers”, Journal of The Electrochemical Society, vol. 152, no. 9, p.p. J120-J124, 2005.

R.C. Agarwala, S.Z. Ray, “Variation of structure in electroless Ni-P films with phosphorous content”. Zeitschrift fuer Metallkunde/Materials Research and Advanced Techniques, vol. 79(7): 472-475. 1988.

K.G. Keong, W. Sha y S. Malinov, “Crystallisation kinetics and phase transformation behaviour of electroless nickel–phosphorus deposits with high phosphorus content”, Journal of Alloys and Compounds, vol. 334, p.p. 192–199, 2002.

J.N. Balaraju, S. Millath Jahan, A. Jain y K.S. Rajam, “Structure and phase transformation behavior of electroless Ni–P alloys containing tin and tungsten”, Journal of Alloys and Compounds, vol. 436, p.p. 319-327, 2007.

J.R. Henry, “Electroless (autocatalytic) plating”, Metal Finishing, vol. 97, no. 1, p.p. 431-442, 1999.

X. Fan, L. Gu, S. Zeng, L. Zhu, C. Wang, Y. Wang y X. Cao, “Improving stability of thermal barrier coatings on magnesium alloy with electroless plated Ni–P interlayer”, Surface and Coatings Technology, vol. 206, no.21, p.p. 4471-4480, 2012.

D. Seifzadeh, K. Mohsenabadi, Z. Rajabalizadeh. “Electroless Ni–P plating on magnesium alloy by innovative, simple and non-toxic oxalate pretreatment and its corrosion protection”, RSC Advances, vol. 6, no. 99 p.p. 97241-97252, 2016.

I. Baskaran, S. Narayanan y A. Stephen, “Effect of accelerators and stabilizers on the formation and characteristics of electroless Ni–P deposits”, Materials chemistry and physics, vol. 99, no. 1, p.p. 117-126, 2006.

M. G. Krukovich, B. A. Prusakov y I. G. Sizov. “Plasticity of boronized layers”, vol. 237, Springer, 2016.

A. Vadasz. “Technical considerations for implementing enduralloy hardened production tubing in an oil producing area”, Pan American Mature Fields Congress, Veracruz, Mexico, 2015, PAMFC15- 159.

E. E. Cárdenas et al. “Characterization and wear performance of boride phases over tool steel substrates”, Advances in Mechanical Engineering, vol. 8, no. 2, p.p. 1–10, 2016.

K. G. Anthymidis et al. “Boriding of nickel in a fluidized bed reactor”, Materials Research Bulletin, vol. 37, no. 3, p.p. 515-522, 2002.

G. L. Zhunkovskii, B. S. Navrotskii y Y. P. Kolosvetov. “Boronizing of cobalt and some cobalt base alloys”. Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics, vol. 11, no, 11, p.p. 888-890, 1972.

K. G. Anthymidis, D. N. Tsipas y E. Stergioudis. “Boriding of titanium alloys in a fluidized bed reactor”, Journal of materials science letters, vol. 20, no. 22, p.p. 2067-2069, 2001.

D. N. Tsipas y J. Rus. “Boronizing of alloy steels”, Journal of materials science letters, vol. 6 no. 1, p.p. 118-120, 1987.

T. W. Spence y M. M. Makhlouf, “Characterization of the operative mechanism in potassium fluoborate activated pack boriding of steels”, Journal of materials processing technology, vol. 168 no. 1, p.p. 127-136, 2005.

P. A. Dearnley y T. Bell, “Engineering the surface with boron based materials”, Surface Engineering, vol. 1, no. 3, p.p. 203-217, 1985.

A. Küper, X. Qiao, H. R. Stock y P. Mayr, “A novel approach to gas boronizing”, Surface and Coatings Technology, vol. 130, no. 1, p.p. 87-94, 2000.

N. Makuch, M. Kulka y M. Popławski, “Two-stage gas boriding of Nisil in N2–H2–BCl3 atmosphere”, Surface and Coatings Technology, vol. 244, p.p. 78-86, 2014.

Standard Specification for Electroplated Engineering Nickel Coatings, ASTM B689, 2003.
Publicado
2019-01-01