| Journal: | Revista mexicana de física |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000426483 |
| ISSN: | 0035-001X |
| Authors: | González, A1 Flores, M2 Caicedo, J.C3 Aperador, W4 Morales Cepeda, A.B1 |
| Institutions: | 1Instituto Tecnológico de Ciudad Madero, Centro de Investigación en Petroquímica, Ciudad Madero, Tamaulipas. México 2Universidad de Guadalajara, Departamento de Ingeniería de Proyectos, Guadalajara, Jalisco. México 3Universidad del Valle, Cali, Valle del Cauca. Colombia 4Universidad Militar Nueva Granada, Departamento de Ingeniería Mecatrónica, Bogotá. Colombia |
| Year: | 2018 |
| Season: | Jul-Ago |
| Volumen: | 64 |
| Number: | 4 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, teórico |
| Spanish abstract | La corrosión causa grandes pérdidas y daños catastróficos en plantas industriales y en la infraestructura. Entre los métodos para reducirla se encuentran los recubrimientos. El uso de recubrimientos multicapa metal-cerámico es eficiente para disminuir la corrosión en aceros, es considerada una opción viable, ya que ofrecen diversas ventajas respecto a los recubrimientos de una capa: una de estas ventajas es que son depositadas con espesores relativamente altos y son capaces de disipar las tensiones residuales que se forman durante el crecimiento de recubrimientos delgados, lo cual mantiene su adhesión al sustrato. Los recubrimientos se depositaron por erosión iónica con magnetrón, utilizando blancos de Ti y W. Se diseñaron y depositaron dos arquitecturas de multicapas que incluye recubrimientos de nitruro de tungsteno (WN) y nitruro de tungsteno titanio (WTiN) con bicapas alternadas de Ti/TiN y W/WN. Esas dos secuencias de depósito de capas se indentificaron como A con más capas Ti y B de mayor contenido de W, ambas constan de un proceso de depósito de nueve capas. La estructura se estudió por difracción de rayos X y la morfología y composición por SEM y EDS respectivamente. La superficie se estudió con perfilometría y microcopia de fuerza atómica. El comportamiento electroquímico se analizó en una solución NaCl por medio de polarizaciones potenciodinámicas y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Los resultados de difracción de rayos X muestran la presencia de dos fases de WN. El tamaño de grano del recubrimiento A es similar al obtenido en el recubrimiento B. La morfología de las multicapas mostró una superficie en su mayoría lisa, con presencia de domos esféricos, así como grietas en ambos recubrimientos, siendo más abundantes en el recubrimiento B. En su sección transversal, se observa la secuencia de las multicapas compuestas por capas de Ti, W, TiN, WTiN y WN, pero en algunos casos no se aprecia el ca |
| English abstract | Corrosion causes great losses and catastrophic damages in industrial plants and infrastructure, among the methods to reduce it are the coatings. The use of metal-ceramic multilayer coatings to reduce corrosion in steels is a viable option, since they offer several advantages over single-layer coatings, among which, they can be deposited with relatively high thicknesses and are able to dissipate the residual stresses that form during the growth of the thin films, which maintains its adhesion to the substrate. The coatings were deposited by magnetron Sputtering, using Ti and W targets. Two multilayer architectures were designed and deposited, including tungsten nitride (WN) and titanium tungsten nitride (WTiN) coatings with alternated bilayers of Ti/TiN and W/WN, those two deposition sequences of layer were identified as A with more Ti and B layers with higher W content; both consist of a nine-layer deposit process. The structure was studied by X-ray diffraction and the morphology and composition by SEM and EDS respectively. The surface was studied with profilometry and atomic force microscopy. The electrochemical behavior was analyzed in a sodium chloride solution by means of potentiodynamic polarizations and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). X-ray diffraction results show the presence of two phases of WN. The grain size of coating A is similar to that obtained in coating B. The morphology of the multilayers showed a mostly smooth surface but with the presence of spherical domes, as well as cracks in both coatings, being more abundant in the coating B. In its cross section, the sequence of multilayers composed of layers of Ti, W, TiN, WTiN and WN is observed, however in some cases the change between the individual layers is not observed and two layers remain as one in the images of MEB. The electrochemical results obtained by potentiodynamic polarization curves showed a shift of the corrosion potential towards more noble values. The corrosion c |
| Disciplines: | Física y astronomía |
| Keyword: | Física, Recubrimientos duros, Multicapas, WN, WTiN, Corrosión, Difracción de Rayos X |
| Keyword: | Physics, Hard coatings, Multilayers, WN, WTiN, Corrosion, X-Ray diffraction |
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