Estudio experimental de la resistencia a la corrosión de un acero al carbono aisi sae 1020 implantado con iones de titanio vía plasma

Abstract

El método 3DII (Three-Dimensional Ion Implantation), de modificación superficial, está basado en una descarga pulsada de alto voltaje a bajas presiones. Los pioneros en el estudio de este tipo de descarga fueron Klarfeld, Pokrovskaya-Soboleva y McClure. En la UIS, el grupo FITEK ha implementado éste método a escala semindustrial; los grupos GOTS, LEAM de la Escuela de Física y el Laboratorio de Difracción de Rayos X estudian en conjunto las condiciones físicas de las superficies implantadas; así mismo el Grupo GIC de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales y la Corporación para la Investigación de la Corrosión (CIC) analizan el efecto de éste método para contrarrestar el fenómeno de la corrosión en aceros y aleaciones. Esta investigación evalúa el comportamiento frente a la corrosión en la superficie de cupones de acero AISI SAE 1020, sin tratamiento y modificados con iones de titanio, a energías de 5 y 10 keV y tiempos de exposición a la dosis de implantación de 6 y 12 minutos, sumergidos de 0 a 28 días en solución electrolítica de NaCl al 3%, utilizando pruebas de inspección visual, microscopía óptica y técnicas electroquímicas como: OCP, Rp, Extrapolación de Tafel y EIS. Los resultados indican que los cupones con menor velocidad de corrosión fueron implantados con 5 k eV y un tiempo de 12 minutos, siendo inferiores en un 85% respecto a los cupones sin tratamiento superficial después de 28 días en la solución. Los cupones implantados a 5 keV respecto a los de 10 keV mostraron mejores condiciones, deduciendo mayor estabilidad del pulso de descarga durante el proceso de implantación para los primeros. Se concluye que esta tecnología de tratamiento superficial es un mecanismo efectivo para mitigar el efecto de la corrosión en aceros de bajo contenido de carbono y baja aleación expuestos a medios agresivos.