Recubrimientos protectores para elevada temperatura por cvd de materiales metálicos convencionales

Abstract

Los materiales que operan a elevada temperatura deben cumplir dos requisitos fundamentales. En primer lugar, debe satisfacer los requerimientos mecanicos para los cuales se han diseñado y, en segundo lugar, deben ser resistentes frente a la corrosion y/u oxidacion del medio circundante, mas agresiva por la elevada temperatura. Asi, resulta interesante emplear materales metalicos convencionales, de propiedades conocidas y costes moderados y recubrir su superficies para hacerlos resistentes a su degradacion, con la consecuente perdida de propiedades mecanicas. De entre las numerosas tecnicasde recubrimientos, se ha empleado la Deposicion Quimica en Fase Vapor (CVD), la cual tiene la peculiaridad de recubrir de forma homogenea toda la superficie de la pieza a diferencia de otros tipos de tecnicas. La CVD se ha optimizado empleado los sistemas de reactores de lecho fluidizado (FBR), en los que se promueve la transferencia de masa y de energia, por lo que se obtienen recubrimietos a menores tiempos y temperaturas que en otras tecnicas. Ademas, la CVD-FBR es una tecnica medioambientalmente aceptable gracias a la recuperacion y neutralizacion de los gases de desecho y el reciclaje de los productos solidos. El acero inoxidable austenítico AISI 304 se emplea desde hace mucho tiempo gracias a su buena relacion propiedades/coste. Sin embargo, su temperatura limite de operación se situa por debajo de los 900º C por evaporacion de la capa protectora basada en Cr2O3. Recubriendo con A1 su superficie, se puede conseguir aumentar la temperatura de uso de este acero(siempre y cuando los requerimientos mecánicos no sean muy elevados) mediante la formacion de capas de Al2O3 a alta temperatura en ambientes oxidantes. De este modo, se han estudiado previamente las condiciones termodinámicas apropiadas para la obtencion de recubrimientos de difusión de A1 en este acero inoxidable, asi como las condiciones idoneas de fluidizacion. La tecnica de CVD-F