Aluminum coating by fluidized bed chemical vapor deposition on austenitic stainless steels AISI 304 and AISI 316

Resumen

Los revestimientos de aluminio fueron depositados sobre aceros inoxidables AISI 304 y AISI 316 en el rango de temperatura de 560 a 600 °C por deposición química de vapor en lecho fluidizado(CVD - FBR). Se utilizó un lecho que consistía en 10 % de aluminio en polvo y 90 % de lecho inerte (alúmina), el cual fue fluidizado con Ar y como gases activadores se utilizó una mezcla de ácido clorhídrico con hidrógeno (HCl/H2). En el recubrimiento sin tratamiento térmico están las siguientes especies: Al13Fe4, Fe2Al5, FeAl2 y Al5FeNi, las cuales están presentes para ambos aceros. Además, el tratamiento térmico provoca la difusa de aluminio hacia el sustrato y la difusa de hierro del sustrato hacia la superficie del recubrimiento, haciendo la transformación de los compuestos anteriores a FeAl, Fe2Al5, FeAl2, Al0.99Fe0.99Ni0.02, AlNi y el Fe2AlCr. Se realizó la simulación termodinámica con el software Thermo - Calc para obtener información de la posible composición y la cantidad de material depositado, para condiciones seleccionadas. Las muestras recubiertas y sin recubrir, se expusieron a 750 °C en una atmósfera donde el vapor agua se transporta a las muestras usando un flujo de N2 de 40 ml/min, más 100 % vapor de agua (H2O). Los dos sustratos sin revestir se comportaron de manera diferente, ya que el acero AISI 304 soportó bien el ataque y ganó poco peso (0.49 mg/cm2), en comparación con el acero AISI 316 que perdió mucho peso (25.4 mg/cm2). Los aceros recubiertos ganaron poco de peso durante las mil horas de exposición (0.26 mg/cm2) y soportaron muy bien el ataque corrosivo en comparación con sustratos sin recubrimiento.